Fyzika vysvětluje, proč bezpečnostní pásy při autonehodě fungují a paže ne

Vaše reflexy mohou trvat na opaku, ale pravdou je, že bez ohledu na to, jak moc trénujete, jste při autonehodě k ničemu. Ta věc, kam položíš paži před svým dítětem nebo ženou? Je to hezké gesto, ale je to jen tak: gesto. Během zlomku sekundy, že vaše vozidlo zpomaluje ze 40 mil za hodinu na nulu, když vaše tělo spěchá, aby se setkalo s bezpečnostním pásem nebo čelním sklem, tato paže nic nedosáhne. Ale stejně se natáhneš. Proč? Hlavně proto, abyste se ujistili. Bohužel, bližší pohled na čísla ukazuje, jak komické takové ujištění vlastně je.

Proč silná tatínkova paže nefunguje stejně dobře jako bezpečnostní pás, zvláště když zastavíte jen na červenou? Protože fyzika. Láska je bohužel nejmocnější silou ve vesmíru, ale proti hybnosti nemá šanci. Na určité úrovni to víme, ale zde jsou skutečné podrobnosti o tom, jak to všechno funguje.

Fyzika Autonehody

Řekněme, že jedete průměrně velkým autem rychlostí asi 40 mil za hodinu, když najednou narazíte do stromu a úplně se zastavíte. Samotné auto zažije sílu 240 000 liber nebo 120 tun.

Poznáme to díky šikovné rovnici: F= -½ mv^2/d. To znamená, že průměrnou sílu, kterou objekt zažívá, lze vypočítat vynásobením hmotnosti tohoto objektu a rychlost, vynásobením -½, umocněním druhé mocniny řešení a následným dělením brzdnou dráhou.

Můžeme použít stejné principy, abychom zjistili, jaké síly mohou cestující zažít při nehodě. V našem výše uvedeném příkladu by dospělý, který váží asi 150 liber, zažil 4 tuny síly; dítě, které váží 50 liber, by čelilo asi 1,3 tuny síly. Důležité je, že jedním z nejlepších způsobů, jak zprostředkovat tuto sílu, je změnit brzdnou dráhu. Protože „d“ je ve jmenovateli naší rovnice, větší brzdná dráha znamená menší síly.

Takže… Co dělá bezpečnostní pás?

Výše uvedená čísla platí pouze v případě, že dospělý a dítě ujedou stejnou vzdálenost jako auto, než zastaví, což by se stalo, kdyby cestující byli přilepeni ke svým sedadlům nebo měli na sobě nenatahovací postroje, které je udržovaly zcela v synchronizaci s vozem od začátku do konce. Téměř nikdy tomu tak není. Většina bezpečnostních pásů je natahovací variantou, která přidává asi 50 procent brzdné dráhy vozu. To je dobrá věc, protože kdyby se dítě při naší havárii zrychlilo ze 40 mph na nulu za 1,5 stopy místo 1 stopy, zažilo by o 1 000 liber méně síly.

(Pokud nám nevěříte, zde je online nástroj což vám umožní pohrát si se silami při autonehodě).

Co by se stalo, kdybych si nezapnul bezpečnostní pás?

Jsem rád, že ses zeptal. Bys ne být v souladu s autem – alespoň byste tak neskončili. Protože když auto jede rychlostí 40 mil za hodinu, vy také. Ale zatímco se auto zastaví na jedné noze a jeho kapota se propadne, vy vletíte do čelní sklo nebo volant rychlostí 40 mil za hodinu, přičemž se během několika málo minut zastaví. palce. Studie naznačují, že bezpečnostní pásy prodlužují brzdnou dráhu asi 5krát, takže není nerozumné předpokládat, že bez bezpečnostního pásu nešťastné dítě v našem scénáři zpomalí ze 40 na 0 mil za hodinu jen asi 0,2 stopy – vystaví ho hmotnosti 6,6 tuny nebo 14 000 liber. platnost.

Sečteno a podtrženo: Proč vaše paže dělá pro vaše dítě shnilý bezpečnostní pás

Za prvé, neexistuje žádný způsob, jak dostat paži do pozice dostatečně rychle, aby fungovala jako přiměřený bezpečnostní pás. Můžete si pohrát s výše uvedeným výpočtem, abyste přesně zjistili, kolik času byste měli, ale stačí to říci je to méně než jedna desetina sekundy.

Tatínkovy reflexy jsou dobré, ale nejsou tak dobré.

Ještě důležitější je, že žádné cvičení paží vás nemůže připravit na absorbování takové síly, kterou byste potřebovali, aby vaše dítě neletělo do čelního skla. Pamatujte – stejné síly, které vaše dítě zažívá při letu vpřed, jsou síly, kterým musí odolat každý dobrý bezpečnostní pás. Bezpečnostní pásy jsou navrženy tak, aby zvládly náhlý náraz o síle 1 000 liber. Vaše paže ne. Nyní, protože vaše paže není k ničemu připevněna, pravděpodobně by se pod silou vašeho spolujezdce vzdala a upadla. Ale pokud byste teoreticky zajistili paži 1,5 stopy od svého dítěte, zlomili byste si každou kost na paži v okamžiku, kdy vaše dítě zasáhlo. Ke zlomení stehenní kosti je potřeba pouze 900 liber síly. Tvůj mizerný rádius a loketní kost by praskly jako větvičky.

Držte se tedy bezpečnostním pásem – vaše zbraně jsou obdivuhodné, ale s polyesterem a nylonem se nevyrovnají.

Maminka, která porodila na chodbě, je znovu virální

Maminka, která porodila na chodbě, je znovu virálníRůzné

Narození je neuvěřitelné a děsivé a život měnící, a pokud jste tím sami neprošli nebo nestáli po boku svého partnera, je těžké to zkušenost do slov. Někdy fotografie z práce a porod může nahlédnout...

Přečtěte si více
Podívejte se na první upoutávku na 'Frozen 2'

Podívejte se na první upoutávku na 'Frozen 2'Různé

Žijeme v roce pokračování, s nespočet milovaných franšíz chystá vydání nových kapitol v roce 2019, včetně Avengers, Star Wars a Příběh hraček. Ale snad žádné pokračování není více očekávané než Zmr...

Přečtěte si více
Boaty McBoatface je výzkumná ponorka, která se chystá plout po Antarktidě

Boaty McBoatface je výzkumná ponorka, která se chystá plout po AntarktiděRůzné

Jako rodič víte lépe než kdokoli jiný, jak těžké je přijít na to dobré jméno. Jistě, můžete mít konzultovali internet, když jste pojmenovali své dítě, ale nikdy byste ho neotevřeli online hlasování...

Přečtěte si více