Tänään näemme jatkuvasti tiedotusvälineissä, että liikenneonnettomuuksien määrä on kasvanut, johtuvatko ne inhimillisistä virheistä, tien kunnossapidon puutteesta tai moottorin vikaantumisesta autot. Näemme, että yhä enemmän autoteollisuutta pakotetaan sekä hallituksen sääntelytoimenpiteillä että markkinointi, ottamaan käyttöön turvamekanismit, jotka voivat suojata ajoneuvon matkustajia paremmin törmäystilanteessa.
Jos katsomme tarkkaan, teollisuuden yleisimmät toimenpiteet ovat esimerkiksi turvallisemmilla rakenteilla varustettujen autojen rakentamisessa turvatyynyt, vahvemmat ja tehokkaammat turvavyöt ja turvallisemmat istuimet.
Törmäyksen tapahtuessa joko kahden ajoneuvon välillä tai ajoneuvon ja kiinteän rakenteen (esimerkiksi seinän) välillä, auton matkustajien liikkumisaste vaihtelee aina. Oletetaan esimerkiksi, että ajoneuvon kokonaismassa (auto + matkustajat) on 800 kg ja että se kulkee nopeudella 15 m / s (54 km / h). Tämän sarjan liikkeen määrä on 12 000 kg.m / s. Kuljettajan, jonka massa on 70 kg, sisällä autossa, liikkeen määrä on 1050 kg.m / s.
Oletetaan nyt, että auto törmää seinään. Hyvin lyhyessä ajassa nopeus menee nollaan, joten kuljettajan impulssin tulisi olla 1050 kg.m / s, mikä ei ole muuta kuin hänen vaihtelu liikkeen määrässä. Mitä suurempi ajoneuvon nopeus ennen törmäystä on, sitä suurempi työntövoima tarvitaan kuljettajan pysäyttämiseksi.
Ajoneuvon rakennetapa on ratkaiseva tekijä matkustajien turvallisuudessa. Teollisuus pyrkii kehittämään hankkeita, jotka mahdollistavat pisimmän mahdollisen törmäysajan, koska jokaisessa törmäyksessä tuote .t tulee olemaan vakio. Mitä pidempi törmäysaika, sitä vähemmän voimaa on ja sitä pienempi mahdollisuus vahingoittaa auton matkustajia. Auton rakenteen parantamisen lisäksi voidaan asentaa myös turvalaitteet.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Yksi tehokkaimmista laitteista onnettomuuksien estämiseksi kaatumisista on turvatyyny. Sijoitettu etuistuinten ja kojelaudan väliin tai sivuille, se täyttyy nopeasti, kun tapahtuu voimakas hidastuvuus. Ajoneuvon törmäyksissä kuljettaja törmää ajoneuvoon turvatyyny, joka on paljon joustavampi kuin kojelauta.
Harkitse kahta samanlaista törmäystä, mutta pidä mielessä, että vain yhdessä tilanteessa autossa on turvatyyny. Kuljettajan x turvatyynyn törmäys kestää paljon kauemmin kuin kuljettajan x paneelin törmäys. Molemmissa tapauksissa kuljettajan liikemäärän vaihtelu on sama, mutta pysähtymiseen kuluva aika on paljon pidempi turvatyyny, mikä johtaa vähemmän lujuuteen. Numeerisesti turvatyyny voi lisätä törmäysaikaa jopa kymmenen kertaa. Tyypilliset pysäytysajat olisivat 0,05 sekuntia ilman turvatyyny ja 0,5 sekunnin ajan turvatyyny. Näiden aikojen ja yllä olevien tietojen perusteella meillä olisi kuljettajalle:
Pennen= mvennen
Pennen= 70 x 15 = 1050 kg m / s
Pmyöhemmin=0
∆p = 0-1,050 = -1,050 kg m / s
Kuten
Kanssa turvatyyny, meillä olisi:
ja ilman turvatyyny:
Kuljettajaan kohdistuva voima on kymmenen kertaa pienempi verrattuna tilanteeseen ja ilman turvatyyny. Edellä laskettu voima on keskimääräinen voima, joka vaikuttaa aikana, jonka kanssa törmäys tapahtuu turvatyyny tai kojelaudan kanssa.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Turvatyynyt"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/airbags.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.