Airbag. Der Airbag und die Bewegungsmenge

Heute sehen wir in den Medien ständig, dass die Zahl der Verkehrsunfälle zugenommen hat, ob sie durch menschliches Versagen, mangelnde Straßeninstandhaltung oder mechanisches Versagen der Autos. Was wir sehen ist, dass die Autoindustrie immer mehr gezwungen wird, sowohl durch staatliche Regulierungsmaßnahmen als auch durch Fragen der Marketing, Sicherheitsmechanismen einzuführen, die die Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision besser schützen können.

Wenn wir genau hinschauen, beziehen sich die häufigsten Maßnahmen der Industrie auf den Bau von Autos mit sichereren Strukturen, wie z Airbags, stärkere und effizientere Sicherheitsgurte und sicherere Sitze.

Wenn es zu einer Kollision kommt, sei es zwischen zwei Fahrzeugen oder zwischen einem Fahrzeug und einer festen Struktur (z. B. einer Wand), gibt es immer eine Schwankung des Bewegungsausmaßes der Fahrzeuginsassen. Angenommen, die Gesamtmasse (Pkw + Passagiere) eines Fahrzeugs beträgt 800 kg und fährt mit einer Geschwindigkeit von 15 m/s (54 km/h). Die Bewegungsmenge dieses Sets beträgt 12.000 kg.m/s. Ein Fahrer mit einer Masse von 70 kg im Auto hat eine Bewegungsmenge von 1.050 kg.m/s.

Nehmen wir nun an, das Auto kollidiert mit einer Wand. In kürzester Zeit geht die Geschwindigkeit auf Null und somit sollte der Impuls, den der Fahrer erleidet, 1.050 kg.m/s betragen, was nichts anderes ist als seine Variation in der Bewegungsmenge. Je höher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor der Kollision ist, desto größer ist der Schub, der benötigt wird, um den Fahrer anzuhalten.

Die Bauweise des Fahrzeugs ist ein entscheidender Faktor für die Sicherheit seiner Insassen. Die Industrie ist bestrebt, Projekte zu entwickeln, die eine möglichst lange Kollisionszeit ermöglichen, da für jede Kollision das Produkt .t wird konstant sein. Je länger die Kollisionszeit ist, desto geringer ist die Kraft und desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, den Insassen des Fahrzeugs zu beschädigen. Neben der Verbesserung der Fahrzeugstruktur können auch Sicherheitsvorrichtungen installiert werden.

Eine der effizientesten Ausrüstungen, um Verletzungen bei Unfällen zu vermeiden, ist die Airbag. Zwischen den Vordersitzen und dem Armaturenbrett oder an den Seiten platziert, bläst er sich schnell auf, wenn eine starke Verzögerung auftritt. Bei Frontalkollisionen prallt der Fahrer in den Airbag, die viel flexibler ist als das Armaturenbrett.

Betrachten Sie zwei identische Kollisionen, aber denken Sie daran, dass das Auto nur in einer der Situationen einen Airbag hat. Die Kollision Fahrer x Airbag dauert viel länger als die Kollision Fahrer x Panel. In beiden Fällen ist die Variation des Bewegungsumfangs des Fahrers gleich, aber die Zeit zum Anhalten ist in der Situation mit. viel länger Airbag, was zu einer geringeren Festigkeit führt. Zahlenmäßig ist die Airbag kann die Kollisionszeit bis zu zehnmal verlängern. Typische Stoppzeiten wären 0,05 Sekunden ohne Airbag und 0,5 Sekunden mit Airbag. Mit diesen Zeiten und den obigen Daten hätten wir für den Fahrer:

PVor=mvVor

PVor=70 x 15=1.050 kg.m/s

Pspäter=0

∆p=0-1.050=-1.050 kg.m/s

Mögen

Mit Airbag, Wir würden haben:

und ohne Airbag:

Die auf den Fahrer wirkende Kraft ist im Vergleich mit und ohne Situation zehnmal kleiner Airbag. Die oben berechnete Kraft ist die durchschnittliche Kraft, die während des Zeitintervalls wirkt, in dem die Kollision mit Airbag oder mit dem Armaturenbrett.


Von Domitiano Marques
Abschluss in Physik

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