Fizica explică de ce centurile de siguranță funcționează într-un accident de mașină și brațele nu

Reflexele tale pot insista altfel, dar adevărul este că, indiferent cât de mult te antrenezi, ești inutil într-un accident de mașină. Chestia aia în care îți pui brațul în fața copilului sau a soției? Este un gest frumos, dar este doar atât: un gest. Într-o fracțiune de secundă în care vehiculul dvs decelereazã de la 40 mile pe oră la zero, în timp ce corpul tău se grăbește să întâlnească centura de siguranță sau parbrizul, acel braț nu va realiza nimic. Dar întinzi oricum. De ce? Mai ales pentru a te liniști. Din păcate, o privire atentă asupra cifrelor indică cât de comic este de fapt acest tip de asigurare.

De ce un braț puternic al tatălui nu funcționează la fel de bine ca centura de siguranță, mai ales când doar te oprești scurt la un semafor roșu? Pentru că fizica. Din păcate, dragostea este cea mai puternică forță din univers, dar nu are nicio șansă împotriva impulsului. La un anumit nivel, știm acest lucru, dar iată detaliile reale despre cum funcționează totul.

Fizica unui accident de mașină

Să presupunem că conduceți o mașină de dimensiuni medii cu aproximativ 40 de mile pe oră, când loviți brusc un copac și vă opriți complet. Mașina în sine va experimenta 240.000 de lbs sau 120 de tone de forță. Știm acest lucru datorită unei ecuații la îndemână: F= -½ mv^2 / d. Adică, forța medie pe care o experimentează un obiect poate fi calculată prin înmulțirea masei acelui obiect și viteza, înmulțind aceasta cu -½, pătratând soluția și apoi împărțind la distanța de oprire.

Putem aplica aceleași principii pentru a ne da seama ce forțe le-ar putea experimenta pasagerii într-un accident. În exemplul nostru de mai sus, un adult care cântărește aproximativ 150 de livre ar experimenta 4 tone de forță; un copil care cântărește 50 de livre s-ar confrunta cu aproximativ 1,3 tone de forță. Important este că una dintre cele mai bune modalități de a media această forță este schimbarea distanței de oprire. Deoarece „d” este în numitorul ecuației noastre, distanțe mai mari de oprire înseamnă forțe mai mici.

Deci... Ce face o centură de siguranță?

Cifrele de mai sus se aplică numai dacă adultul și copilul parcurg aceeași distanță ca și mașina înainte de a opri, ceea ce s-ar întâmpla dacă pasagerii erau lipiți de scaune sau purtau hamuri care nu se întind, care îi țineau în întregime sincronizați cu mașina de la început până la sfârșit. Aproape niciodată nu este cazul. Majoritatea centurilor de siguranță sunt de tip întindere, care adaugă aproximativ 50 la sută la distanța de oprire a mașinii. Este un lucru bun, pentru că dacă copilul din accidentul nostru ar trece de la 40 mph la zero în 1,5 picioare în loc de 1 picior, ar experimenta cu 1.000 de kilograme mai puține forță.

(Dacă nu ne crezi, iată un instrument online care te lasă să te încurci cu forțele de accident de mașină).

Ce s-ar întâmpla dacă nu aș purta centura de siguranță?

Mă bucur că ai întrebat. Ai vrea nu fii sincronizat cu mașina - cel puțin, nu ai ajunge așa. Pentru că atunci când mașina se deplasează cu 40 de mile pe oră, la fel și tu. Dar în timp ce mașina se oprește pe parcursul unui picior în timp ce capota se prăbușește, vei zbura în parbrizul sau volanul la 40 mile pe oră, ajungând la o oprire completă în doar câteva inci. Studiile sugerează că centurile de siguranță măresc distanța de oprire de aproximativ 5 ori, așa că nu este nerezonabil să presupunem că, fără centura de siguranță, copilul nefericit în scenariul nostru are doar aproximativ 0,2 picioare pentru a decelera de la 40 la 0 mile pe oră - supunându-l la 6,6 tone sau 14.000 lbs de forta.

Concluzie: De ce brațul tău face o centură de siguranță putredă pentru copilul tău

În primul rând, nu veți putea să vă puneți brațul în poziție suficient de repede pentru ca acesta să funcționeze ca o centură de siguranță rezonabilă. Poți să te încurci cu calculul de mai sus pentru a-ți da seama exact de cât timp ai avea, dar este suficient să spui că este mai puțin de o zecime de secundă.

Reflexele tatălui sunt bune, dar nu sunt atât de bune.

Mai important, nici un antrenament pentru brațe nu te poate pregăti să absorbi tipul de forță de care ai avea nevoie pentru a-ți opri copilul să zboare pe parbriz. Amintiți-vă – aceleași forțe pe care le experimentează copilul dumneavoastră zburând înainte sunt forțele pe care trebuie să le suporte orice centură de siguranță bună. Centurile de siguranță sunt proiectate pentru a face față unei șocuri bruște de 1.000 de livre de forță. Brațul tău nu este. Acum, din moment ce brațul tău nu este fixat de nimic, probabil că ar ceda sub forța pasagerului tău și ar scăpa. Dar dacă teoretic ți-ai asigura brațul la 1,5 metri distanță de copilul tău, ți-ai rupe fiecare os din braț în momentul în care copilul tău va avea impact. Este nevoie de doar 900 de kilograme de forță pentru a rupe un femur. Raza ta mizerabilă și ulna s-ar rupe ca niște crengi.

Așa că rămâneți cu centura de siguranță - armele dvs. sunt admirabile, dar nu se potrivesc cu poliesterul și nailonul.

Vezi pentru prima dată pe Jim Carrey în rolul lui Joe Biden în trailerul „SNL”.

Vezi pentru prima dată pe Jim Carrey în rolul lui Joe Biden în trailerul „SNL”.Miscellanea

Noaptea de sâmbătă în directse întoarce la televiziune (și ea acasă de multă vreme la Rockefeller Center) acest week-end. Campania prezidențială are a intrat pe teren propriu, iar umorul politic av...

Citeste mai mult
Jelly Belly Creator lansează o linie de Jelly Beans cu infuzie de canabis

Jelly Belly Creator lansează o linie de Jelly Beans cu infuzie de canabisMiscellanea

Jeleuri sunt ultimul lucru care a fost lovit de tendință de canabidiol (CBD).. Creatorul Jelly Belly, David Klein, tocmai a anunțat că a lansat un nou brand de canabis-fasole jeleu infuzata.Numit S...

Citeste mai mult
Oamenii de știință cercetează fizica cacaului

Oamenii de știință cercetează fizica cacauluiMiscellanea

Chinezii antici practicau copromanție, diagnosticul de sănătate bazat pe forma, dimensiunea și textura fecalelor. La fel au făcut egiptenii, grecii și aproape fiecare cultură antică. Chiar și astăz...

Citeste mai mult