Aujourd'hui, nous voyons constamment dans les médias que le nombre d'accidents de la circulation a augmenté, qu'elles soient causées par des erreurs humaines, le manque d'entretien des routes ou une défaillance mécanique du automobiles. Ce que nous voyons, c'est que de plus en plus l'industrie automobile est forcée, à la fois par des mesures réglementaires gouvernementales et par des problèmes de commercialisation, d'adopter des mécanismes de sécurité permettant de mieux protéger les passagers des véhicules en cas de collision.
Si nous regardons de près, les mesures les plus courantes prises par les industries concernent la construction de voitures avec des structures plus sûres, telles que coussins gonflables, des ceintures de sécurité plus solides et plus efficaces et des sièges plus sûrs.
Lorsqu'une collision se produit, que ce soit entre deux véhicules ou entre un véhicule et une structure fixe (mur par exemple), il y a toujours une variation dans la quantité de mouvement des occupants de la voiture. Par exemple, supposons que la masse totale (voiture + passagers) d'un véhicule est de 800 kg et qu'il roule à une vitesse de 15 m/s (54 km/h). La quantité de mouvement de cet ensemble est de 12.000 kg.m/s. Un conducteur qui a une masse de 70 kg, à l'intérieur de la voiture, aura une quantité de mouvement de 1 050 kg.m/s.
Supposons maintenant que la voiture entre en collision avec un mur. En très peu de temps, la vitesse passe à zéro et, ainsi, l'impulsion que subit le conducteur devrait être de 1050 kg.m/s, ce qui n'est rien de plus que sa variation dans la quantité de mouvement. Plus la vitesse du véhicule avant la collision est élevée, plus la poussée nécessaire pour arrêter le conducteur est importante.
La façon dont le véhicule est construit est un facteur déterminant pour la sécurité de ses occupants. L'industrie cherche à développer des projets qui permettent une durée de collision la plus longue possible, car pour chaque collision, le produit 
.t sera constant. Plus le temps de collision est long, moins il y aura de force et donc moins le risque de dommages pour l'occupant de la voiture sera grand. En plus d'améliorer la structure de la voiture, des dispositifs de sécurité peuvent également être installés.
L'un des équipements les plus efficaces pour prévenir les blessures causées par les accidents est le sac gonflable. Placé entre les sièges avant et la planche de bord ou sur les côtés, il se gonfle rapidement lors d'une violente décélération. En cas de collision frontale, le conducteur percute le coussin gonflable, qui est beaucoup plus flexible que le tableau de bord.
Considérez deux collisions identiques, mais gardez à l'esprit que dans une seule des situations, la voiture est équipée d'un airbag. La collision conducteur x airbag dure beaucoup plus longtemps que la collision conducteur x panneau. Dans les deux cas, la variation de l'amplitude des mouvements du conducteur est la même, mais le temps d'arrêt est beaucoup plus long dans la situation avec sac gonflable, ce qui entraîne moins de force. En termes numériques, le sac gonflable peut augmenter le temps de collision jusqu'à dix fois. Les temps d'arrêt typiques seraient de 0,05 seconde sans airbag et 0,5 seconde avec sac gonflable. Avec ces horaires et les données ci-dessus, nous aurions pour le conducteur :
Pavant que=mvavant que
Pavant que=70 x 15=1 050 kg.m/s
Pplus tard=0
p=0-1,050=-1 050 kg.m/s
Comme
Avec airbag, nous aurions:
Et sans sac gonflable:
La force agissant sur le conducteur est dix fois plus faible lorsque l'on compare la situation avec et sans sac gonflable. La force calculée ci-dessus est la force moyenne agissant pendant l'intervalle de temps pendant lequel la collision avec sac gonflable ou avec le tableau de bord.
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
