Физика объясняет, почему ремни безопасности работают в автокатастрофе, а оружие - нет

Ваши рефлексы могут утверждать обратное, но правда в том, что, сколько бы вы ни тренировались, вы бесполезны в автокатастрофе. Та штука, где вы кладете руку перед ребенком или женой? Это красивый жест, но это всего лишь жест. За доли секунды, когда ваш автомобиль замедляется от 40 миль в час до нуля, когда ваше тело устремляется к ремню безопасности или лобовому стеклу, эта рука ничего не добьется. Но ты все равно протянешь руку. Почему? В основном, чтобы успокоить себя. К сожалению, внимательный взгляд на цифры показывает, насколько комичны такие заверения.

Почему сильная папина рука не работает так же хорошо, как ремень безопасности, особенно когда вы просто останавливаетесь на красный свет? Потому что физика. К сожалению, любовь - самая могущественная сила во Вселенной, но у нее нет шансов противостоять импульсу. На каком-то уровне мы это знаем, но вот фактические подробности того, как все это работает.

Физика автокатастрофы

Допустим, вы едете на автомобиле среднего размера со скоростью около 40 миль в час, когда вы внезапно врезаетесь в дерево и полностью останавливаетесь. Сам автомобиль будет испытывать нагрузку в 240 000 фунтов или 120 тонн силы.

Мы знаем это благодаря удобному уравнению: F = -½ мВ ^ 2 / сут. То есть среднюю силу, которую испытывает объект, можно вычислить, умножив массу этого объекта. и скорость, умножив это на -½, возведя решение в квадрат и затем разделив на тормозной путь.

Мы можем применить те же принципы, чтобы выяснить, с какими силами могут столкнуться пассажиры при аварии. В нашем примере выше взрослый, который весит около 150 фунтов, будет испытывать 4 тонны силы; ребенок весом 50 фунтов столкнется с силой около 1,3 тонны. Важно отметить, что один из лучших способов смягчить эту силу - изменить тормозной путь. Поскольку «d» стоит в знаменателе нашего уравнения, больший тормозной путь означает меньшие силы.

Итак... Что делает ремень безопасности?

Приведенные выше цифры применимы только в том случае, если взрослый и ребенок проезжают то же расстояние, что и автомобиль, до остановки, что произойдет, если пассажиры были приклеены к своим сиденьям или были одеты в нерастягивающиеся ремни безопасности, которые полностью синхронизировали их с автомобилем от начала до конца. Такого почти никогда не бывает. Большинство ремней безопасности являются растягивающимися, что увеличивает тормозной путь автомобиля примерно на 50 процентов. Это хорошо, потому что, если бы ребенок в нашей аварии разогнался с 40 миль в час до нуля на 1,5 футах, а не на 1 футе, он испытал бы на 1000 фунтов силы меньше.

(Если вы нам не верите, вот онлайн-инструмент что позволяет вам возиться с силами автокатастрофы).

Что бы произошло, если бы я не пристегнул ремень безопасности?

Рад, что ты спросил. Ты бы нет синхронизироваться с автомобилем - по крайней мере, вы бы так не закончили. Потому что, когда машина едет со скоростью 40 миль в час, вы тоже. Но пока машина останавливается на расстоянии одной ноги, когда ее капот проваливается, вы собираетесь влететь в лобовое стекло или рулевое колесо со скоростью 40 миль в час, полная остановка в течение всего лишь нескольких дюймы. Исследования показывают, что ремни безопасности увеличивают тормозной путь примерно в 5 раз, поэтому вполне разумно предположить, что без ремня безопасности человек Несчастный ребенок в нашем сценарии получает всего около 0,2 фута, чтобы замедлиться с 40 до 0 миль в час, подвергая его воздействию 6,6 тонны или 14 000 фунтов сила.

Итог: почему ваша рука портит ремень безопасности для вашего ребенка

Во-первых, вы никак не сможете привести руку в нужное положение достаточно быстро, чтобы она могла функционировать как разумный ремень безопасности. Вы можете ошибиться с приведенным выше расчетом, чтобы точно определить, сколько времени у вас будет, но достаточно сказать, что это меньше одной десятой секунды.

У папы хорошие рефлексы, но они не так хороши.

Что еще более важно, никакая тренировка рук не может подготовить вас к поглощению той силы, которая вам понадобится, чтобы не дать вашему ребенку влететь в лобовое стекло. Помните: те же силы, которые испытывает ваш ребенок, летя вперед, - это силы, которым должен противостоять любой хороший ремень безопасности. Ремни безопасности предназначены для выдерживания внезапного удара силой в 1000 фунтов. Твоя рука - нет. Теперь, поскольку ваша рука ни к чему не прикреплена, она, вероятно, под действием силы пассажира поддалась бы и отлетела. Но если бы вы теоретически закрепили руку на расстоянии 1,5 фута от ребенка, вы бы сломали каждую кость в руке в тот момент, когда ребенок ударился. Чтобы сломать бедренную кость, требуется всего 900 фунтов силы. Ваша ничтожная лучевая и локтевая кости ломаются, как ветки.

Так что придерживайтесь ремня безопасности - ваше оружие достойно восхищения, но оно не сравнится с полиэстером и нейлоном.

Обращение Байдена по контролю над оружием: объяснение того, что он требовал от КонгрессаРазное

Соединенные Штаты были домом для 233 массовых расстрела в 2022 году. После резни на прошлой неделе в начальной школе Техаса произошло 20 массовых расстрелов. в результате погибли 19 детей и двое вз...

Читать далее

Крис Пайн остается крутым в идеальной летней рубашкеРазное

Когда дело доходит до мужской моды, лето может быть трудным сезоном для одевания. Великолепно выглядеть, конечно, имеет первостепенное значение, но не менее важно сохранять прохладу и комфорт. Для ...

Читать далее

Аннулирование долга Байдена: объяснение кризиса студенческой задолженности в размере 1,7 триллиона долларовРазное

Студенческий долг — это бремя в размере 1,7 триллиона долларов, которое несут на спинах 45 миллионов американцев. Кризис – это то, что определяет экономическая нестабильность поколения. Для тех мил...

Читать далее