La physique explique pourquoi les ceintures de sécurité fonctionnent dans un accident de voiture et pourquoi les bras ne fonctionnent pas

Vos réflexes peuvent insister sur le contraire, mais la vérité est que, peu importe combien vous vous entraînez, vous êtes inutile dans un accident de voiture. Cette chose où vous mettez votre bras devant votre enfant ou votre femme? C'est un beau geste, mais ce n'est que ça: un geste. Dans la fraction de seconde que votre véhicule décélère de 40 miles par heure à zéro, alors que votre corps se précipite pour rencontrer la ceinture de sécurité ou le pare-brise, ce bras n'accomplira rien. Mais tu tends la main quand même. Pourquoi? Surtout pour se rassurer. Malheureusement, un examen attentif des chiffres indique à quel point ce genre de réconfort est comique.

Pourquoi un bras fort de papa ne fonctionnera-t-il pas aussi bien qu'une ceinture de sécurité, surtout lorsque vous vous arrêtez simplement à un feu rouge? Parce que la physique. Malheureusement, l'amour est la force la plus puissante de l'univers, mais il n'a aucune chance contre l'élan. À un certain niveau, nous le savons, mais voici les détails réels de la façon dont tout cela fonctionne.

La physique d'un accident de voiture

Disons que vous conduisez une voiture de taille moyenne à environ 40 miles par heure, lorsque vous heurtez soudainement un arbre et que vous vous arrêtez complètement. La voiture elle-même subira 240 000 livres ou 120 tonnes de force. Nous le savons grâce à une équation pratique: F= -½ mv^2 / j. C'est-à-dire que la force moyenne subie par un objet peut être calculée en multipliant la masse de cet objet. et la vitesse, en multipliant cela par -½, en élevant la solution au carré, puis en divisant par la distance d'arrêt.

Nous pouvons appliquer les mêmes principes pour déterminer le type de forces que les passagers pourraient subir lors d'un accident. Dans notre exemple ci-dessus, un adulte pesant environ 150 lb subirait 4 tonnes de force; un enfant qui pèse 50 livres ferait face à environ 1,3 tonne de force. Il est important de noter que l'un des meilleurs moyens d'atténuer cette force est de modifier la distance d'arrêt. Puisque "d" est dans le dénominateur de notre équation, des distances d'arrêt plus grandes signifient des forces plus petites.

Alors… à quoi sert une ceinture de sécurité ?

Les chiffres ci-dessus ne s'appliquent que si l'adulte et l'enfant parcourent la même distance que la voiture avant de s'arrêter, ce qui se produirait si le les passagers étaient collés à leurs sièges ou portaient des harnais non extensibles qui les maintenaient entièrement synchronisés avec la voiture du début à la fin. Ce n'est presque jamais le cas. La plupart des ceintures de sécurité sont de type extensible, ce qui ajoute environ 50 % à la distance d'arrêt de la voiture. C'est une bonne chose, car si l'enfant dans notre accident passait de 40 mph à zéro en 1,5 pied au lieu de 1 pied, il subirait 1 000 livres de force de moins.

(Si vous ne nous croyez pas, voici un outil en ligne qui vous permet de jouer avec les forces des accidents de voiture).

Que se passerait-il si je ne portais pas de ceinture de sécurité ?

Heureux que vous ayez demandé. tu voudrais ne pas soyez en phase avec la voiture - au moins, vous ne finiriez pas de cette façon. Parce que lorsque la voiture roule à 40 miles par heure, vous aussi. Mais pendant que la voiture s'arrête sur un pied alors que son capot s'effondre, vous allez voler dans le pare-brise ou volant à 40 miles par heure, arrivant à un arrêt complet au cours de quelques pouces. Des études suggèrent que les ceintures de sécurité augmentent la distance d'arrêt d'environ 5 fois, il n'est donc pas déraisonnable de supposer que, sans ceinture de sécurité, le l'enfant malheureux dans notre scénario n'obtient qu'environ 0,2 pied pour décélérer de 40 à 0 milles à l'heure, le soumettant à 6,6 tonnes ou 14 000 livres de Obliger.

Conclusion: pourquoi votre bras fait une ceinture de sécurité pourrie pour votre enfant

Tout d'abord, il est impossible que vous puissiez mettre votre bras en position assez rapidement pour qu'il fonctionne comme une ceinture de sécurité raisonnable. Vous pouvez jouer avec le calcul ci-dessus pour savoir exactement combien de temps vous auriez, mais il suffit de dire que c'est moins d'un dixième de seconde.

Les réflexes de papa sont bons, mais ils ne sont pas si bons.

Plus important encore, aucun entraînement des bras ne peut vous préparer à absorber le type de force dont vous auriez besoin pour empêcher votre enfant de voler dans le pare-brise. N'oubliez pas que les mêmes forces que votre enfant ressent lorsqu'il vole vers l'avant sont les forces auxquelles toute bonne ceinture de sécurité doit résister. Les ceintures de sécurité sont conçues pour résister à une secousse soudaine de 1 000 lb de force. Votre bras ne l'est pas. Maintenant, puisque votre bras n'est attaché à rien, il céderait probablement sous la force de votre passager et s'effondrerait. Mais si vous deviez théoriquement sécuriser votre bras à 1,5 pied de votre enfant, vous vous briseriez tous les os de votre bras au moment où votre enfant a eu un impact. Il ne faut que 900 lb de force pour casser un fémur. Votre rayon et votre cubitus misérables se briseraient comme des brindilles.

Alors restez avec une ceinture de sécurité - vos armes sont admirables, mais elles ne font pas le poids face au polyester et au nylon.

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