물리학은 자동차 충돌 시 안전 벨트가 작동하고 팔이 작동하지 않는 이유를 설명합니다.

당신의 반사 신경은 다르게 주장할 수 있지만 진실은 당신이 아무리 운동을 해도 교통사고에서 쓸모가 없다는 것입니다. 당신이 당신의 아이 또는 아내 앞에 팔을 두는 것? 좋은 제스처지만 제스처일 뿐입니다. 귀하의 차량이 몇 초 안에 감속 시속 40마일에서 0까지, 당신의 몸이 안전벨트나 앞유리를 만나려고 돌진할 때 그 팔은 아무 것도 할 수 없습니다. 하지만 어쨌든 손을 내밀어. 왜요? 대부분 자신을 안심시키기 위해. 불행히도, 숫자를 자세히 살펴보면 그러한 안심이 실제로 얼마나 코믹한지 알 수 있습니다.

왜 강한 아빠 팔은 안전 벨트만큼 작동하지 않습니까? 특히 빨간 신호등에서 그냥 멈출 때 더욱 그렇습니다. 물리학 때문입니다. 불행히도 사랑은 우주에서 가장 강력한 힘이지만 추진력을 거스를 가능성은 없습니다. 어느 정도는 알고 있지만 모든 작동 방식에 대한 실제 세부 정보는 다음과 같습니다.

자동차 충돌의 물리학

평균 크기의 자동차를 시속 40마일로 운전하고 있는데 갑자기 나무에 부딪혀 완전히 멈춘다고 가정해 보겠습니다. 자동차 자체는 240,000파운드 또는 120톤의 힘을 경험할 것입니다. 우리는 편리한 방정식 덕분에 이것을 알고 있습니다.: F= -½ mv^2 / d. 즉, 물체가 받는 평균 힘은 물체의 질량을 곱하여 계산할 수 있습니다. 속도에 -½을 곱하고 해를 제곱한 다음 정지 거리로 나눕니다.

충돌 시 승객이 겪을 수 있는 힘의 종류를 파악하기 위해 동일한 원칙을 적용할 수 있습니다. 위의 예에서 체중이 약 150파운드인 성인은 4톤의 힘을 경험할 것입니다. 체중이 50파운드인 어린이는 약 1.3톤의 힘에 직면하게 됩니다. 중요한 것은 그 힘을 조정하는 가장 좋은 방법 중 하나는 정지 거리를 변경하는 것입니다. "d"는 방정식의 분모에 있으므로 정지 거리가 클수록 힘이 작아집니다.

그래서… 안전벨트는 무엇을 합니까?

위의 수치는 성인과 어린이가 정지하기 전에 자동차와 같은 거리를 이동하는 경우에만 적용됩니다. 승객들은 좌석에 붙어 있거나 처음부터 끝까지 차와 완전히 일치하도록 유지되는 신축성이 없는 하네스를 착용했습니다. 그런 경우는 거의 없습니다. 대부분의 안전 벨트는 자동차의 정지 거리에 약 50%를 추가하는 스트레칭 종류입니다. 우리가 충돌한 아이가 1피트가 아니라 1.5피트에서 40mph에서 0으로 떨어지면 1,000파운드의 힘이 덜 가해지기 때문입니다.

(당신이 우리를 믿지 않는다면, 여기 온라인 도구가 있습니다 그것은 당신이 자동차 충돌 세력을 엉망으로 만들 수 있습니다).

안전 벨트를 착용하지 않으면 어떻게 될까요?

당신이 물어 다행입니다. 당신은 ~ 아니다 자동차와 동기화해야 합니다. 최소한 그런 식으로 끝나지는 않을 것입니다. 자동차가 시속 40마일을 이동할 때 당신도 마찬가지입니다. 그러나 차가 후드가 함몰되면서 한 발의 과정에서 멈추는 동안, 당신은 시속 40마일의 속도로 앞유리나 운전대를 잡고 몇 분만에 완전히 정지합니다. 신장. 연구에 따르면 안전 벨트는 정지 거리를 약 5배 증가시키므로 안전 벨트가 없으면 우리 시나리오에서 불행한 아이는 시속 40마일에서 0마일로 감속하는 데 약 0.2피트밖에 걸리지 않습니다. 힘.

결론: 팔이 아이를 위해 썩은 안전 벨트를 만드는 이유

우선, 합리적인 안전 벨트로 작동할 만큼 팔을 빨리 제자리에 고정할 수 있는 방법이 없습니다. 위의 계산을 엉망으로 만들어 정확히 얼마나 많은 시간이 있는지 알아낼 수 있지만, 그렇게 말하면 충분합니다. 1/10초 미만입니다.

아빠의 반사신경은 좋은데 그렇게 좋지는 않아요.

더 중요한 것은, 어떤 팔 운동도 아이가 앞유리로 날아가는 것을 막는 데 필요한 힘을 흡수하도록 준비시킬 수 없다는 것입니다. 자녀가 앞으로 날아가는 것과 같은 힘이 좋은 안전 벨트가 견뎌야 하는 힘이라는 것을 기억하십시오. 안전 벨트는 1,000파운드의 갑작스러운 충격을 처리하도록 설계되었습니다. 당신의 팔은 그렇지 않습니다. 이제 팔이 아무 것도 고정되어 있지 않기 때문에 승객의 힘에 의해 팔이 넘어질 것입니다. 그러나 이론적으로 아이에게서 1.5피트 떨어진 곳에 팔을 고정했다면 아이가 충격을 받는 순간 팔의 모든 뼈가 부러질 것입니다. 대퇴골을 부러뜨리는 데는 900파운드의 힘만 필요합니다.. 당신의 약간의 반경과 척골은 나뭇가지처럼 부러질 것입니다.

따라서 안전 벨트를 착용하십시오. 총은 훌륭하지만 폴리 에스테르 및 나일론과는 비교할 수 없습니다.

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