Fizika izskaidro, kāpēc drošības jostas autoavārijā darbojas, bet rokas nedarbojas

click fraud protection

Jūsu refleksi var apgalvot pretējo, taču patiesība ir tāda, ka neatkarīgi no tā, cik daudz jūs strādājat, jūs autoavārijā esat bezjēdzīgi. Tā lieta, kur tu noliec roku savam bērnam vai sievai priekšā? Tas ir jauks žests, bet tas ir tikai tas: žests. Sekundes daļas laikā, kad jūsu transportlīdzeklis palēninās no 40 jūdzēm stundā līdz nullei, kad jūsu ķermenis steidzas pretī drošības jostai vai vējstiklam, šī roka neko nepaveiks. Bet jūs tik un tā sniedzat roku. Kāpēc? Lielākoties sevis nomierināšanai. Diemžēl rūpīga skaitļu apskate parāda, cik komiska patiesībā ir šāda veida pārliecība.

Kāpēc spēcīga tēva roka nedarbosies tikpat labi kā drošības josta, it īpaši, ja jūs vienkārši apstājaties pie sarkanās gaismas? Jo fizika. Diemžēl mīlestība ir visspēcīgākais spēks Visumā, taču tai nav izredžu pret impulsu. Zināmā līmenī mēs to zinām, bet šeit ir faktiskā informācija par to, kā tas viss darbojas.

Autoavārijas fizika

Pieņemsim, ka jūs braucat ar vidēja izmēra automašīnu ar ātrumu aptuveni 40 jūdzes stundā, kad pēkšņi ietriecāties kokā un pilnībā apstājaties. Pati automašīna piedzīvos 240 000 mārciņu jeb 120 tonnu spēku.

Mēs to zinām, pateicoties ērtam vienādojumam: F= -½ mv^2 / d. Tas nozīmē, ka vidējo spēku, ko piedzīvo objekts, var aprēķināt, reizinot šī objekta masu un ātrumu, reizinot to ar -½, sadalot šķīdumu kvadrātā un pēc tam dalot ar bremzēšanas ceļu.

Mēs varam piemērot tos pašus principus, lai noskaidrotu, kādus spēkus pasažieri var piedzīvot avārijā. Iepriekš minētajā piemērā pieaugušais, kurš sver aptuveni 150 mārciņas, piedzīvos 4 tonnas spēka; bērns, kurš sver 50 mārciņas, saskartos ar aptuveni 1,3 tonnām spēka. Svarīgi, ka viens no labākajiem šī spēka starpniecības veidiem ir bremzēšanas ceļa maiņa. Tā kā “d” ir mūsu vienādojuma saucējā, lielāks bremzēšanas ceļš nozīmē mazākus spēkus.

Tātad… Ko dara drošības josta?

Iepriekš minētie skaitļi ir spēkā tikai tad, ja pieaugušais un bērns pirms apstāšanās veic tādu pašu attālumu kā automašīna, kas notiktu, ja pasažieri bija pielīmēti pie saviem sēdekļiem vai valkāja neizstieptas siksnas, kas noturēja viņus pilnībā sinhronizācijā ar automašīnu no sākuma līdz beigām. Tā tas gandrīz nekad nenotiek. Lielākā daļa drošības jostu ir stiepjas, kas palielina aptuveni 50 procentus no automašīnas bremzēšanas ceļa. Tas ir labi, jo, ja bērns mūsu avārijā no 40 jūdzes stundā paātrinātu līdz nullei 1,5 pēdas, nevis 1 pēdas garumā, viņš piedzīvotu par 1000 mārciņām mazāk spēka.

(Ja jūs neticat mums, šeit ir tiešsaistes rīks kas ļauj sajaukt ar autoavārijas spēkiem).

Kas notiktu, ja es nepiesprādzētu drošības jostu?

Prieks, ka pajautāji. Jūs to darītu būt sinhronizācijā ar automašīnu — vismaz jūs tā nenonāksit. Jo, kad automašīna pārvietojas ar ātrumu 40 jūdzes stundā, arī jūs. Bet, kamēr automašīna apstājas vienas pēdas laikā, kad tās pārsegs iekrīt, jūs ielidosiet vējstikls vai stūre ar ātrumu 40 jūdzes stundā, pilnībā apstājoties tikai dažu minūšu laikā collas. Pētījumi liecina, ka drošības jostas palielina bremzēšanas ceļu aptuveni 5 reizes, tāpēc nav nepamatoti pieņemt, ka bez drošības jostas mūsu scenārijā nelaimīgs bērns var samazināt ātrumu no 40 līdz 0 jūdzēm stundā, tikai aptuveni 0,2 pēdu garumā, pakļaujot viņam 6,6 tonnas vai 14 000 mārciņas. spēku.

Apakšējā rindiņa: kāpēc jūsu rokai ir sapuvusi jūsu bērna drošības josta

Pirmkārt, jūs nekādā gadījumā nevarēsit pietiekami ātri novietot roku, lai tā darbotos kā saprātīga drošības josta. Varat sajaukt ar iepriekš sniegto aprēķinu, lai precīzi noteiktu, cik daudz laika jums būtu, taču pietiek pateikt, ka tas ir mazāks par vienu sekundes desmitdaļu.

Tēta refleksi ir labi, taču tie nav tik labi.

Vēl svarīgāk ir tas, ka neviens roku treniņš nevar sagatavot jūs uzņemt tādu spēku, kāds jums būtu nepieciešams, lai jūsu bērns neielidotu vējstiklā. Atcerieties — tie paši spēki, kurus izjūt jūsu bērns, lidojot uz priekšu, ir spēki, kas jāiztur jebkurai labai drošības jostai. Drošības jostas ir izstrādātas, lai izturētu pēkšņu 1000 mārciņu spēka grūdienu. Tava roka nav. Tagad, tā kā jūsu roka nav piestiprināta ne pie kā, tā, iespējams, padevīsies jūsu pasažiera spēka ietekmē un nokristu. Bet, ja jūs teorētiski nostiprinātu savu roku 1,5 pēdu attālumā no bērna, jūs salauztu katru rokas kaulu brīdī, kad jūsu bērns izdarītu triecienu. Ciskas kaula lūzums prasa tikai 900 mārciņas spēka. Tavs niecīgais rādiuss un elkoņa kauls plēstos kā zari.

Tāpēc piesprādzējieties ar drošības jostu — jūsu ieroči ir apbrīnojami, taču tie nav līdzvērtīgi poliesteram un neilonam.

Kāpēc ziņkārīgais Džordžs paņēma ēteru?

Kāpēc ziņkārīgais Džordžs paņēma ēteru?Miscellanea

Viens no svešas lapas bērnu literatūrā ir ietverts zināms zinātkārs primāts un spēcīgs nomierinošs līdzeklis. Pēc liela piedzīvojums kas ietvēra logu mazgāšanu, partizānu dzīvokļa apgleznošanu un g...

Lasīt vairāk
Kolorādo brīdina, ka bērnu veselības apdrošināšanas programma var beigties

Kolorādo brīdina, ka bērnu veselības apdrošināšanas programma var beigtiesMiscellanea

Kolorādo ir oficiāli sākusi brīdināt iedzīvotājus, ka Bērnu veselības apdrošināšanas programma (CHIP), kas ir federāli finansēts, tiks slēgts nākamā gada sākumā, ja Kongress neatjaunos finansējumu,...

Lasīt vairāk
Starbucks ir viena no labākajām darba vietām jaunajiem tētiem

Starbucks ir viena no labākajām darba vietām jaunajiem tētiemMiscellanea

TēvišķīgiIkgadējais reitings “Labākās darba vietas jaunajiem tētiem” izseko to 50 uzņēmumu progresam, kuri dara visvairāk, lai palīdzētu amerikāņu tēviem līdzsvarot darbu un ģimenes dzīvi. Katrs uz...

Lasīt vairāk