Fysiikka selittää, miksi turvavyöt toimivat autokolarissa ja aseet eivät

Refleksisi saattavat vaatia muuta, mutta totuus on, että vaikka harjoittelet kuinka paljon, olet hyödytön autokolarissa. Se asia, jossa laitat kätesi lapsesi tai vaimosi eteen? Se on mukava ele, mutta se on vain sitä: ele. Sekunnin murto-osan sisällä ajoneuvosi hidastaa 40 mailista tunnissa nollaan, kun kehosi ryntää turvavyötä tai tuulilasia vastaan, tämä käsi ei saavuta mitään. Mutta otat kuitenkin kätesi. Miksi? Lähinnä itsesi rauhoittamiseksi. Valitettavasti lukujen tarkka tarkastelu osoittaa, kuinka koomista tällainen vakuuttelu todellisuudessa on.

Miksi vahva isän käsivarsi ei toimi yhtä hyvin kuin turvavyö, varsinkin kun pysähdyt vain lyhyeen punaiseen valoon? Koska fysiikka. Valitettavasti rakkaus on maailmankaikkeuden tehokkain voima, mutta sillä ei ole mahdollisuutta vastustaa vauhtia. Jollain tasolla tiedämme tämän, mutta tässä on todellisia yksityiskohtia siitä, kuinka se kaikki toimii.

Auto-onnettomuuden fysiikka

Oletetaan, että ajat keskikokoisella autolla noin 40 mailia tunnissa, kun törmäät yhtäkkiä puuhun ja pysähdyt täysin. Itse auto kokee 240 000 paunaa tai 120 tonnia voimaa.

Tiedämme tämän kätevän yhtälön ansiosta: F = -½ mv^2/d. Eli kohteen kokema keskimääräinen voima voidaan laskea kertomalla kohteen massa ja nopeus, kertomalla tämä arvolla -½, neliöimällä ratkaisun ja jakamalla sitten pysähtymismatkalla.

Voimme soveltaa samoja periaatteita selvittääksemme, millaisia ​​voimia matkustajat voivat kokea kolarissa. Yllä olevassa esimerkissämme aikuinen, joka painaa noin 150 paunaa, kokisi 4 tonnia voimaa; 50 kiloa painava lapsi joutuisi kohtaamaan noin 1,3 tonnia voimaa. Tärkeää on, että yksi parhaista tavoista välittää tätä voimaa on muuttaa jarrutusmatkaa. Koska "d" on yhtälömme nimittäjä, suuret jarrutusmatkat tarkoittavat pienempiä voimia.

Joten… Mitä turvavyö tekee?

Yllä olevat luvut pätevät vain, jos aikuinen ja lapsi kulkevat saman matkan kuin auto ennen pysähtymistä, mikä tapahtuisi, jos matkustajat olivat liimattuja istuimilleen tai heillä oli venymättömät valjaat, jotka pitivät heidät täysin synkronoituna auton kanssa alusta loppuun. Näin ei ole lähes koskaan. Useimmat turvavyöt ovat venyviä, jotka lisäävät noin 50 prosenttia auton jarrutusmatkasta. Se on hyvä asia, sillä jos kolarissamme oleva lapsi laskisi 40 mph: sta nollaan 1,5 jalan sijaan 1 jalan, hän kokisi 1 000 kiloa vähemmän voimaa.

(Jos et usko meitä, tässä on verkkotyökalu jonka avulla voit sotkea kolarivoimia).

Mitä tapahtuisi, jos en käyttäisi turvavyötä?

Kiva kun kysyit. Haluaisitko ei olla synkronoituna auton kanssa – et ainakaan päätyisi siihen. Koska kun auto kulkee 40 mailia tunnissa, niin olet sinäkin. Mutta kun auto pysähtyy yhden jalan matkan päähän, kun sen konepelti laskeutuu sisään, lennät tuulilasi tai ohjauspyörä 40 mailin nopeudella, pysähtyy kokonaan vain muutaman tunnin kuluessa tuumaa. Tutkimusten mukaan turvavyöt pidentävät jarrutusmatkaa noin viisinkertaiseksi, joten ei ole kohtuutonta olettaa, että ilman turvavyötä meidän skenaariossamme onneton lapsi saa vain noin 0,2 jalkaa hidastaakseen nopeuden 40 mailista 0 mailiin tunnissa – hänen painonsa on 6,6 tonnia tai 14 000 paunaa. pakottaa.

Bottom Line: Miksi kätesi tekee lapsellesi mätä turvavyön

Ensinnäkin, et voi millään saada käsivarttasi asentoon tarpeeksi nopeasti, jotta se toimisi kohtuullisena turvavyönä. Voit sekoittaa yllä olevan laskelman saadaksesi tarkalleen kuinka paljon aikaa sinulla olisi, mutta riittää, kun sanot, että se on alle sekunnin kymmenesosa.

Isän refleksit ovat hyviä, mutta ne eivät ole niin hyviä.

Vielä tärkeämpää on, että mikään käsiharjoittelu ei voi valmistaa sinua ottamaan vastaan ​​sellaista voimaa, jonka tarvitset estääksesi lapsesi lentämistä tuulilasiin. Muista – samat voimat, joita lapsesi kokee lentäessään eteenpäin, ovat voimia, jotka jokaisen hyvän turvavyön on kestettävä. Turvavyöt on suunniteltu kestämään äkillinen 1000 naulan tärähdys. Kätesi ei ole. Nyt, koska kätesi ei ole kiinnitetty mihinkään, se luultavasti antaisi matkustajasi voiman ja floppasi pois. Mutta jos teoriassa kiinnittäisit kätesi 1,5 metrin päähän lapsestasi, murtaisit käsivarressasi jokaisen luun heti, kun lapsesi osuu. Reisiluun murtamiseen tarvitaan vain 900 kiloa voimaa. Huono säde ja kyynärluu napsahtaisivat kuin oksia.

Pidä siis kiinni turvavyöstä – aseesi ovat ihailtavia, mutta ne eivät vastaa polyesteriä ja nylonia.

Tyylikkäin matkamuisto Star Warsissa: Galaxy's Edge ei maksa sinulle senttiäkään

Tyylikkäin matkamuisto Star Warsissa: Galaxy's Edge ei maksa sinulle senttiäkäänSekalaista

Kun upotat rahaa matkaan, lippuihin ja sinistä maitoa klo Star Wars: Galaxy’s Edge sinulla ei ehkä ole paljon rahaa jäljellä a räätälöity valomiekka tai droidi. Onneksi on yksi matkamuisto, jonka v...

Lue lisää
Tinitell on matkapuhelin lapsille, jota he pitävät ranteissaan

Tinitell on matkapuhelin lapsille, jota he pitävät ranteissaanSekalaista

Päätös siitä, antaako lapsellesi puhelin vai ei, on ylivoimaisesti yksi vanhempien suurimmista ongelmista nykyään. Haluat tietää, missä he ovat ja että he ovat turvassa (näyttämättä Magnum P.I: ltä...

Lue lisää
Tavalliset vähennykset säästävät aikaa veroissa, mutta maksavat rahaa

Tavalliset vähennykset säästävät aikaa veroissa, mutta maksavat rahaaSekalaista

Kevät tuo mukanaan monia asioita sananlaskun sadekuuroista lintujen viserrykseen ja lämpimämpään säähän. Se myös osoittaa, että verokausi on jälleen käsillä. Joka vuosi 140 miljoonaa Yhdysvaltain v...

Lue lisää