Fysik forklarer, hvorfor sikkerhedsseler virker i en bilulykke og arme ikke gør

Dine reflekser kan insistere på noget andet, men sandheden er, at uanset hvor meget du træner, er du ubrugelig i en bilulykke. Det der, hvor du lægger din arm foran dit barn eller din kone? Det er en flot gestus, men det er bare det: en gestus. Inden for det splitsekund, at dit køretøj bremser fra 40 miles i timen til nul, når din krop skynder sig at møde selen eller forruden, vil den arm ikke udrette noget. Men du rækker ud alligevel. Hvorfor? Mest for at berolige dig selv. Desværre viser et nærmere kig på tallene, hvor komisk den slags tryghed faktisk er.

Hvorfor vil en stærk far-arm ikke fungere omtrent lige så godt som en sikkerhedssele, især når du kun stopper ved rødt lys? Fordi fysik. Desværre er kærlighed den mest magtfulde kraft i universet, men den har ikke en chance mod momentum. På et eller andet niveau ved vi dette, men her er de faktiske detaljer om, hvordan det hele fungerer.

Fysikken i et bilulykke

Lad os sige, at du kører en bil af gennemsnitlig størrelse med omkring 40 miles i timen, når du pludselig rammer et træ og stopper fuldstændigt. Selve bilen vil opleve 240.000 lbs eller 120 tons kraft.

Det ved vi takket være en praktisk ligning: F= -½ mv^2 / d. Det vil sige, at den gennemsnitlige kraft, et objekt oplever, kan beregnes ved at gange objektets masse og hastighed, gange det med -½, kvadrere opløsningen og derefter dividere med stopafstanden.

Vi kan anvende de samme principper for at finde ud af, hvilken slags kræfter passagererne kan opleve i et styrt. I vores eksempel ovenfor ville en voksen, der vejer omkring 150 lbs, opleve 4 tons kraft; et barn, der vejer 50 lbs, ville møde omkring 1,3 tons kraft. Det er vigtigt, at en af ​​de bedste måder at formidle denne kraft på er at ændre bremselængden. Da "d" er i nævneren af ​​vores ligning, betyder større stopafstande mindre kræfter.

Så... Hvad gør en sikkerhedssele?

Ovenstående tal gælder kun, hvis den voksne og barnet kører samme afstand som bilen, før de stopper, hvilket er hvad der ville ske, hvis passagerer var klistret til deres sæder eller iført seler, der ikke strækker sig, der holdt dem helt synkroniseret med bilen fra start til slut. Sådan er det næsten aldrig. De fleste sikkerhedsseler er strækvarianten, som tilføjer omkring 50 procent til bilens bremselængde. Det er en god ting, for hvis barnet i vores styrt gik fra 40 mph til nul på 1,5 fod i stedet for 1 fod, ville han opleve 1.000 færre pund kraft.

(Hvis du ikke tror på os, her er et onlineværktøj der lader dig rode rundt med bilulykkesstyrker).

Hvad ville der ske, hvis jeg ikke havde en sikkerhedssele på?

Godt du spurgte. Du ville ikke være synkroniseret med bilen - i det mindste ville du ikke ende på den måde. For når bilen kører 40 miles i timen, så gør du det også. Men mens bilen standser i løbet af en fod, mens dens motorhjelm falder ind, vil du flyve ind i forrude eller rat med 40 miles i timen, ankommer til et fuldstændigt stop i løbet af kun et par tommer. Undersøgelser tyder på, at sikkerhedsseler øger bremselængden ca. 5 gange, så det er ikke urimeligt at antage, at uden en sikkerhedssele et ulykkeligt barn i vores scenarie får kun omkring 0,2 fod til at decelerere fra 40 til 0 miles i timen - hvilket udsætter ham for 6,6 tons eller 14.000 lbs kraft.

Bottom-line: Hvorfor din arm gør en rådden sikkerhedssele til dit barn

Først og fremmest er der ingen måde, du vil være i stand til at få din arm i position hurtigt nok til, at den kan fungere som en rimelig sikkerhedssele. Du kan rode med ovenstående beregning for at finde ud af præcis, hvor meget tid du vil have, men det er tilstrækkeligt at sige, at det er mindre end en tiendedel af et sekund.

Far-reflekser er gode, men de er ikke så gode.

Endnu vigtigere, ingen armtræning kan forberede dig til at absorbere den slags kraft, som du skal bruge for at forhindre dit barn i at flyve ind i forruden. Husk – de samme kræfter, som dit barn oplever ved at flyve frem, er de kræfter, som enhver god sikkerhedssele skal modstå. Sikkerhedsseler er designet til at håndtere et pludseligt stød på 1.000 lbs kraft. Din arm er det ikke. Nu, da din arm ikke er fastgjort til noget, ville den sandsynligvis give sig under din passagers kraft og floppe væk. Men hvis du teoretisk set skulle sikre din arm 1,5 meter væk fra dit barn, ville du brække hver knogle i din arm i det øjeblik, dit barn gjorde indvirkning. Det kræver kun 900 lbs kraft at brække et lårben. Din sølle radius og ulna ville knække som kviste.

Så hold dig med en sikkerhedssele - dine våben er beundringsværdige, men de passer ikke til polyester og nylon.

Forældres besættelse af Jellycats: I deres egne ord

Forældres besættelse af Jellycats: I deres egne ordMiscellanea

At have problemer med at sove er bare en del af voksenlivet, og de kampe bliver steg eksponentielt når du bliver forælder. Du kunne prøve at investere et par tusinde dollars i en ny madras, men hvi...

Læs mere
Se de 4 bedste SNL-skitser fra Kieran Culkins sjove episode

Se de 4 bedste SNL-skitser fra Kieran Culkins sjove episodeMiscellanea

Saturday Night Live har været i gang i denne sæson og leverede en af ​​de stærkeste åbningsstrækninger af episoder i årevis, og det fortsatte i går aftes med den tidligere barneskuespiller Successi...

Læs mere
Forældre til nyfødte: Glem ikke forældrebetalingerne på $1.400, $3.600 for 2021

Forældre til nyfødte: Glem ikke forældrebetalingerne på $1.400, $3.600 for 2021Miscellanea

Hvis du lige har fået en baby i år - og endnu ikke har opdateret dine oplysninger med IRS - så er din tid ved at løbe ud til at kvalificere dig til to kontanter fordelsprogrammer: en enkelt stimulu...

Læs mere