Airbag. Airbaggen og bevægelsesmængden

I dag ser vi konstant i medierne, at antallet af trafikulykker er steget, om de skyldes menneskelige fejl, manglende vejvedligeholdelse eller mekanisk svigt i biler. Hvad vi ser er, at mere og mere tvang bilindustrien, både af myndigheders lovgivningsmæssige foranstaltninger og af spørgsmål om markedsføringat vedtage sikkerhedsmekanismer, der bedre kan beskytte køretøjspassagerer i tilfælde af kollision.

Hvis vi ser nøje, er de mest almindelige foranstaltninger, som industrier træffer, i forhold til at bygge biler med sikrere strukturer, f.eks airbags, stærkere og mere effektive sikkerhedsseler og sikrere sæder.

Når der opstår en kollision, hvad enten det er mellem to køretøjer eller mellem et køretøj og en fast struktur (f.eks. En væg), er der altid en variation i bevægelsesmængden hos bilens passagerer. Lad os for eksempel antage, at den samlede masse (bil + passagerer) af et køretøj er 800 kg, og at det kører med en hastighed på 15 m / s (54 km / t). Mængden af ​​bevægelse for dette sæt er 12.000 kg.m / s. En chauffør, der har en masse på 70 kg inde i bilen, har en bevægelsesmængde på 1.050 kg.m / s.

Lad os antage nu, at bilen kolliderer med en mur. På meget kort tid går hastigheden til nul, og dermed skal impulsen, som føreren lider, være 1.050 kg.m / s, hvilket ikke er andet end hans variation i bevægelsesmængden. Jo større køretøjets hastighed før kollisionen er, jo større er det nødvendige tryk for at stoppe føreren.

Den måde, køretøjet er bygget på, er en afgørende faktor for passagerernes sikkerhed. Industrien søger at udvikle projekter, der giver mulighed for den længst mulige kollisionstid, da for hver kollision er produktet .t vil være konstant. Jo længere kollisionstiden er, desto mindre kraft er der, og jo mindre er chancen for at beskadige bilens passager. Ud over at forbedre bilens struktur kan der også installeres sikkerhedsanordninger.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

Et af de mest effektive udstyr til at forhindre skader fra nedbrud er airbag. Placeret mellem forsæderne og instrumentbrættet eller på siderne puster det hurtigt op, når der opstår en voldsom deceleration. I tilfælde af frontale kollisioner styrter føreren ind i airbag, hvilket er meget mere fleksibelt end instrumentbrættet.

Overvej to identiske kollisioner, men husk at bilen kun har en airbag i en af ​​situationerne. Driver x airbag kollision varer meget længere end fører x panel kollision. I begge tilfælde er variationen i førerens bevægelsesmængde den samme, men den tid det tager at stoppe er meget længere i situationen med airbaghvilket resulterer i mindre styrke. I numeriske termer er airbag kan øge kollisionstiden op til ti gange. Typiske stoptider ville være 0,05 sekunder uden airbag og 0,5 sekund med airbag. Med disse tider og ovenstående data har vi for føreren:

PFør= mvFør

PFør= 70 x 15 = 1.050 kg.m / s

Psenere=0

∆p = 0-1,050 = -1,050 kg.m / s

Synes godt om

Med airbag, ville vi have:

og uden airbag:

Kraften, der virker på føreren, er ti gange mindre, når man sammenligner situationen med og uden airbag. Den ovenfor beregnede kraft er den gennemsnitlige kraft, der virker i det tidsinterval, som kollisionen med airbag eller med instrumentbrættet.


Af Domitiano Marques
Uddannet i fysik

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Airbags"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/airbags.htm. Adgang til 27. juni 2021.

Newtons første lov: koncept, eksempler og øvelser

Newtons første lov: koncept, eksempler og øvelser

Newtons første lov siger, at: "et objekt vil forblive i ro eller i ensartet bevægelse i en lige l...

read more
Newtons anden lov: formel, eksempler og øvelser

Newtons anden lov: formel, eksempler og øvelser

Newtons anden lov fastslår, at accelerationen erhvervet af et legeme er direkte proportional med ...

read more
Mekanisk kraft og ydelse

Mekanisk kraft og ydelse

Power er et mål for, hvor hurtigt en opgave udføres, eller hvor mange opgaver, der udføres i et g...

read more