Фізика пояснює, чому ремені безпеки працюють в автокатастрофі, а руки – ні

Ваші рефлекси можуть наполягати на іншому, але правда полягає в тому, що, скільки б ви не тренувалися, ви марні в автокатастрофі. Та річ, де ти кладеш руку перед дитиною чи дружиною? Це гарний жест, але це просто: жест. Протягом частки секунди ваш автомобіль сповільнюється від 40 миль на годину до нуля, оскільки ваше тіло кидається назустріч ременю безпеки або лобовому склі, ця рука нічого не досягне. Але ти все одно простягнешся. Чому? Здебільшого, щоб себе заспокоїти. На жаль, уважний погляд на цифри показує, наскільки комічним насправді є подібне запевнення.

Чому міцна татова рука не працює так само добре, як ремінь безпеки, особливо коли ви просто зупиняєтеся на червоне світло? Тому що фізика. На жаль, любов є найпотужнішою силою у Всесвіті, але вона не має шансів проти імпульсу. На якомусь рівні ми це знаємо, але ось фактичні деталі того, як це все працює.

Фізика автомобільної аварії

Скажімо, ви їдете на автомобілі середнього розміру зі швидкістю приблизно 40 миль на годину, коли раптово врізаєтеся в дерево і повністю зупиняєтеся. Сам автомобіль випробує 240 000 фунтів або 120 тонн сили.

Ми знаємо це завдяки зручному рівнянню: F= -½ mv^2 / d. Тобто середню силу, яку відчуває об’єкт, можна обчислити шляхом множення маси цього об’єкта і швидкість, помноживши це на -½, зведіть розв’язок у квадрат, а потім розділіть на зупинний шлях.

Ми можемо застосувати ті ж принципи, щоб з’ясувати, які сили можуть відчувати пасажири в аварії. У нашому вищеприведеному прикладі доросла людина, яка важить близько 150 фунтів, відчує 4 тонни сили; дитина, яка важить 50 фунтів, зіткнеться з приблизно 1,3 тонни сили. Важливо, що одним із найкращих способів опосередкування цієї сили є зміна гальмівного шляху. Оскільки «d» знаходиться в знаменнику нашого рівняння, більший гальмівний шлях означає менші сили.

Отже… Що робить ремінь безпеки?

Наведені вище цифри застосовуються лише в тому випадку, якщо дорослий і дитина проїжджають таку ж відстань, як автомобіль, перш ніж зупинитися, що станеться, якщо Пасажири були приклеєні до своїх сидінь або вдягали ремені, що не розтягуються, які повністю синхронізували їх з автомобілем від початку до кінця. Це майже ніколи не буває. Більшість ременів безпеки є розтяжними, які додають приблизно 50 відсотків до гальмівного шляху автомобіля. Це добре, тому що якби дитина в нашій аварії піднялася зі швидкості 40 миль на годину до нуля на 1,5 футах, а не на 1 футі, вона відчула б на 1000 фунтів менше сили.

(Якщо ви нам не вірите, ось онлайн-інструмент що дозволяє вам возитися з силами автокатастроф).

Що трапиться, якби я не пристебнутий ремінь безпеки?

Радий, що ти запитав. Ти б ні будьте синхронізовані з автомобілем — принаймні, ви так не опинитесь. Тому що, коли автомобіль їде зі швидкістю 40 миль на годину, ви теж. Але поки автомобіль зупиняється на одній ступні, коли його капот просікається, ви збираєтеся влетіти в лобове скло або кермо зі швидкістю 40 миль на годину, повністю зупиняючись лише за кілька дюймів. Дослідження показують, що ремені безпеки збільшують гальмівний шлях приблизно в 5 разів, тому не є безпідставним припустити, що без ременя безпеки нещасна дитина в нашому сценарії отримує лише близько 0,2 фута, щоб уповільнитися з 40 до 0 миль на годину, піддаючи його 6,6 тонн або 14 000 фунтів сила.

Підсумок: чому ваша рука стає гнилим ременем безпеки для вашої дитини

Перш за все, ви не зможете швидко поставити руку в положення, щоб вона функціонувала як розумний ремінь безпеки. Ви можете повозитися з наведеними вище розрахунками, щоб точно визначити, скільки часу у вас буде, але достатньо сказати, що це менше однієї десятої секунди.

Татові рефлекси хороші, але не дуже.

Що ще важливіше, жодне тренування рук не може підготувати вас до того, щоб поглинути ту силу, яка вам знадобиться, щоб зупинити вашу дитину, щоб вона не влетіла в лобове скло. Пам’ятайте: ті самі сили, які відчуває ваша дитина, летячи вперед, – це сили, яким повинен протистояти будь-який хороший ремінь безпеки. Ремені безпеки призначені для того, щоб витримувати раптовий поштовх у 1000 фунтів. Ваша рука ні. Тепер, оскільки ваша рука ні за що не закріплена, вона, ймовірно, піддасться під силою вашого пасажира і впаде. Але якби ви теоретично закріпили свою руку на відстані 1,5 фута від дитини, ви б зламали кожну кістку на руці в той момент, коли ваша дитина вдарилася. Щоб зламати стегнову кістку, потрібно лише 900 фунтів сили. Ваша мізерна променева і ліктьова кістка лопнули б, як гілочки.

Тому пристебніть ремінь безпеки — ваша зброя чудова, але вона не зрівняється з поліестером та нейлоном.

Lego створює астронавта в натуральну величину до 50-ї річниці запуску Аполлона-11

Lego створює астронавта в натуральну величину до 50-ї річниці запуску Аполлона-11Різне

Сьогодні виповнюється 50 років з дня запуску Аполлона-11 і щоб відзначити цю історичну подію, Лего створив космонавта в натуральну величину, який є ідеальною копією скафандрів Ніл Армстронг і Базз ...

Читати далі
Правда про народження лотоса та залишення плаценти

Правда про народження лотоса та залишення плацентиРізне

Перерізання пуповини — священний обов’язок батька (привілей? прерогатива?) — нещодавно було витіснено більш «природним» підходом — залишаючи шнур нерозрізаним і венозна плацента прив’язаний до ново...

Читати далі
Хеллоуїн буде вашим шансом побачити блакитний місяць у небі

Хеллоуїн буде вашим шансом побачити блакитний місяць у небіРізне

Немає кращого дня для повного місяця, ніж Хеллоуїн, оскільки це завжди випадково, коли найжахливіша місячна фаза і найжахливіше свято збігаються. На додаток до шансу a перевертень прицільний, означ...

Читати далі