Fisika Menjelaskan Mengapa Sabuk Pengaman Bekerja di Tabrakan Mobil dan Lengan Tidak

click fraud protection

Refleks Anda mungkin bersikeras sebaliknya, tetapi kenyataannya adalah, tidak peduli seberapa banyak Anda berolahraga, Anda tidak berguna dalam kecelakaan mobil. Benda di mana Anda meletakkan tangan Anda di depan anak atau istri Anda? Itu isyarat yang bagus, tapi hanya itu: isyarat. Dalam sepersekian detik kendaraan Anda melambat dari 40 mil per jam ke nol, saat tubuh Anda bergegas untuk memenuhi sabuk pengaman atau kaca depan, lengan itu tidak akan mencapai apa pun. Tapi Anda tetap menjangkau. Mengapa? Sebagian besar untuk meyakinkan diri sendiri. Sayangnya, melihat dari dekat angka-angkanya menunjukkan betapa lucunya jaminan semacam itu sebenarnya.

Mengapa lengan ayah yang kuat tidak berfungsi sebaik sabuk pengaman, terutama ketika Anda hanya berhenti sebentar di lampu merah? Karena fisika. Sayangnya, cinta adalah kekuatan paling kuat di alam semesta, tetapi tidak memiliki peluang melawan momentum. Pada tingkat tertentu, kami mengetahui hal ini, tetapi inilah detail sebenarnya tentang cara kerjanya.

Fisika Kecelakaan Mobil

Katakanlah Anda sedang mengendarai mobil berukuran rata-rata dengan kecepatan sekitar 40 mil per jam, ketika Anda tiba-tiba menabrak pohon dan berhenti total. Mobil itu sendiri akan mengalami gaya 240.000 lbs atau 120 ton. Kami tahu ini berkat persamaan praktis: F= -½ mv^2 / d. Artinya, gaya rata-rata yang dialami suatu benda dapat dihitung dengan mengalikan massa benda itu dan kecepatan, mengalikannya dengan -½, mengkuadratkan solusinya, dan kemudian membaginya dengan jarak berhenti.

Kita dapat menerapkan prinsip yang sama untuk mengetahui jenis kekuatan yang mungkin dialami penumpang dalam kecelakaan. Dalam contoh kita di atas, orang dewasa yang beratnya sekitar 150 lbs akan mengalami gaya 4 ton; seorang anak yang beratnya 50 lbs akan menghadapi kekuatan sekitar 1,3 ton. Yang penting, salah satu cara terbaik untuk menengahi gaya itu adalah dengan mengubah jarak berhenti. Karena "d" ada dalam penyebut persamaan kita, jarak henti yang lebih besar berarti gaya yang lebih kecil.

Jadi… Apa Fungsi Sabuk Pengaman?

Angka di atas hanya berlaku jika orang dewasa dan anak menempuh jarak yang sama dengan mobil sebelum berhenti, yang akan terjadi jika penumpang terpaku pada kursi mereka atau mengenakan sabuk pengaman yang membuat mereka tetap sinkron sepenuhnya dengan mobil dari awal hingga akhir. Itu hampir tidak pernah terjadi. Kebanyakan sabuk pengaman adalah variasi peregangan, yang menambah sekitar 50 persen jarak berhenti mobil. Itu hal yang baik, karena jika anak dalam kecelakaan kami pergi dari 40 mph ke nol dalam 1,5 kaki daripada 1 kaki, dia akan mengalami 1.000 pon lebih sedikit kekuatan.

(Jika Anda tidak percaya kami, inilah alat online yang memungkinkan Anda dipusingkan dengan kekuatan tabrakan mobil).

Apa yang Akan Terjadi Jika Saya Tidak Memakai Sabuk Pengaman?

Senang Anda bertanya. Anda akan bukan selaras dengan mobil—setidaknya, Anda tidak akan berakhir seperti itu. Karena ketika mobil melaju 40 mil per jam, Anda juga. Tapi sementara mobil berhenti dengan satu kaki saat kapnya masuk, Anda akan terbang ke dalam kaca depan atau roda kemudi dengan kecepatan 40 mil per jam, tiba di perhentian total hanya dalam beberapa waktu inci. Studi menunjukkan bahwa sabuk pengaman meningkatkan jarak berhenti sekitar 5 kali lipat, jadi tidak masuk akal untuk berasumsi bahwa, tanpa sabuk pengaman, anak malang dalam skenario kami hanya mendapat sekitar 0,2 kaki untuk mengurangi kecepatan dari 40 ke 0 mil per jam — membuatnya menjadi 6,6 ton atau 14.000 lbs memaksa.

Intinya: Mengapa Lengan Anda Membuat Sabuk Pengaman Busuk Untuk Anak Anda

Pertama-tama, tidak mungkin Anda bisa mendapatkan posisi lengan Anda cukup cepat untuk berfungsi sebagai sabuk pengaman yang masuk akal. Anda dapat mengacaukan perhitungan di atas untuk mengetahui dengan tepat berapa banyak waktu yang Anda miliki tetapi, cukuplah untuk mengatakan bahwa itu kurang dari sepersepuluh detik.

Refleks ayah bagus, tapi tidak begitu bagus.

Lebih penting lagi, tidak ada latihan lengan yang dapat mempersiapkan Anda untuk menyerap jenis kekuatan yang Anda perlukan untuk menghentikan anak Anda terbang ke kaca depan. Ingat—kekuatan yang sama yang dialami anak Anda saat terbang ke depan adalah kekuatan yang harus ditahan oleh sabuk pengaman yang baik. Sabuk pengaman dirancang untuk menangani goncangan tiba-tiba sebesar 1.000 lbs. Lenganmu tidak. Sekarang, karena lengan Anda tidak diikat ke apa pun, itu mungkin akan menyerah di bawah kekuatan penumpang Anda dan jatuh. Tetapi jika Anda secara teoritis mengamankan lengan Anda sejauh 1,5 kaki dari anak Anda, Anda akan mematahkan setiap tulang di lengan Anda saat anak Anda membuat benturan. Hanya dibutuhkan 900 lbs kekuatan untuk mematahkan tulang paha. Jari-jari dan ulna Anda yang sangat kecil akan patah seperti ranting.

Jadi tetaplah menggunakan sabuk pengaman—senjata Anda mengagumkan, tetapi tidak cocok untuk poliester dan nilon.

Wanita Hamil Tidak Dalam Uji Coba Vaksin Coronavirus. Berikut Artinya

Wanita Hamil Tidak Dalam Uji Coba Vaksin Coronavirus. Berikut ArtinyaBermacam Macam

Di seluruh dunia, tim peneliti berlomba untuk mengembangkan vaksin COVID-19 dan terapi untuk membendung penyebaran virus. Banyak dari obat ini, termasuk 7 vaksin, sedang dalam uji klinis fase 3 — t...

Baca selengkapnya

Menyusui: Panduan KebapakanBermacam Macam

Baca selengkapnya Keuntungan dari menyusui banyak untuk bayi dan ibu. Pepatahnya "payudara adalah yang terbaik” diciptakan oleh orang-orang yang tahu apa yang mereka bicarakan. ASI manusia memberi ...

Baca selengkapnya
17 Buku Terbaik untuk Dibacakan Kepada Anak-Anak

17 Buku Terbaik untuk Dibacakan Kepada Anak-AnakBermacam Macam

Setiap orang tua yang menderita Dr. Seuss tahu bahwa tidak setiap buku anak-anak menyenangkan untuk dibacakan bersama. Tentu, buku bergambar yang mudah itu menyenangkan untuk pertama kalinya, dan a...

Baca selengkapnya