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要想了解铁块的威力，就要知道铁块的质量和速度。 根据最新的新闻报道， 伤人铁片长约30厘米、宽15厘米，厚1厘米，是个不规则的环形碎片，重约2.5公斤。目前比较受到认同的说法是，铁块很可能是事发前一秒与客车相遇的卡车的刹车鼓碎片。刹车鼓一般安装在大型车辆后轮，固定在轮胎内，与轮胎同速转动（所以它和轮胎有相同的角速度）。下图是一个刹车鼓的外形：
据报道，伤人铁片正面光滑，背面有明显的刹车磨损痕迹。当刹车鼓磨损的很严重时，很容易产生碎片脱落飞出。下面的视频对本次事故中的刹车鼓和经过有详细介绍： 前面说过，刹车鼓在轮胎内，所以它的线速度是小于轮胎也就是卡车本身的。如果能知道卡车的速度V(卡车)，以及铁片飞出时和水平面的夹角θ，那我们就能算出铁块的速度了。 卡车的行驶速度很容易根据视频估算出来。客车的速度是已知的，为94km/h。只要读出客车和卡车两车相交的时间，查找出卡车的车长，就能算出卡车的速度： 对上面的电视台播放的视频文件进行分析，可以发现视频帧率为25帧/秒，其中两车相会经过10帧，即0.4s。与视频中的型号类似的卡车大约长20米，不妨就以20米来算（这里需要说明一下，卡车本身没有这么长，只有十多米，但是下图显示的很清楚，按帧来计，刚开始卡车和客车还并没有相交，而结束时卡车已经驶出画面，把这两段空间也考虑进来，估计为20米）。
这样的话，我们可以算出V(卡车) ≈ 85km/h。 设轴（就是鼓轮所在的地方）r的比值与卡车车轮外沿R的比值（r/R）为α。根据下图，α≈2/5。据此我们可以算出铁片飞出时的速度是 V(铁) = V(卡车) × α= 34km/s 。要注意这个速度只是相对于卡车的速度。 从视频中可以看到铁块在卡车之后飞过来，所以铁块相对于地面的速度就是： 而铁块相对于地面飞出的竖直速度就是 我们根据视频可以注意到，当铁片飞向客车时，最后阶段几乎是出于水平飞行的。假设贴片砸到客车挡风玻璃时竖直速度为0 。根据
H是客车玻璃被砸中处的高度，约为2m，R是贴片飞出时的高度，以轮胎半径 R（约为0.4m），可以算出sin(θ)=0.593，于是可以算出cos(θ)=0.805 。 这时我们可以算出铁片相对于客车的水平速度： 据悉客车的挡风玻璃符合国家标准，能保证2.26千克的铁球从4米高砸下，不破碎。可以看到挡风玻璃能起到的阻挡作用和铁片的威力相距甚远，完全不在一个量级上，并不能给司机带来有效地保护。 由此可见，当铁片砸到吴斌师傅身上时，就相当于一个数吨的物体，从一米高的地方落下来砸到了吴斌腹部（要注意的是受力面积还很小），在这样大的冲击，吴斌师傅还能忍痛完成一系列操作，确实是很伟大的。 -------------------------------------------------------------------- 根据Ft=mv，按上面视频中所述，假设铁块和吴斌司机的作用时间是0.005秒，可算出F=29400N（这个力大约能拉起3吨的重物！）并且受力面积只有腹部一小块，造成的伤害实在是致命的。 几位死理性派对于铁片的威力已经分析地很到位了，我来把目前调查的一些信息整理一下吧。 当地警方通报，击中吴师傅的金属块重3.5公斤，经过相关人士研究后，证明这是车辆的制动榖残片。制动榖是什么？一般来说汽车的制动装置分为碟式和毂式，本次的残片就来自这样的毂式刹车。
上图中红色的部分就是刹车片，刹车的原理就相当于把两只手伸进旋转的洗衣机桶里，然后用力按住滚筒，这样滚筒就会停住了。在这里，滚筒就是图里的钢圈，手就是刹车片。 关于碎片为什么会掉下来，目前还没有详细的定论。不过下图里的3种情况，都可能导致刹车片出现损坏。同样，刹车片质量不过关、安装不完善，以及车辆长时间超载同样有可能导致刹车片损坏并且掉出来。
那么，为什么这碎片会飞起来，击中吴师傅的客车呢？目前的一个解释是，其中的一个碎片被对面车道的车辆压过，飞了起来，击中了吴师傅的客车，过程如下图。
目前警方正在对事发时段途径的车辆进行调查，希望能够尽快查明事故原因。 |
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