ถุงลมนิรภัย. ถุงลมนิรภัยและปริมาณการเคลื่อนไหว

วันนี้เราเห็นในสื่ออย่างต่อเนื่องว่าจำนวนอุบัติเหตุจราจรเพิ่มขึ้น ไม่ว่าจะเกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์ ขาดการบำรุงรักษาถนน หรือความล้มเหลวทางกลของ รถยนต์ สิ่งที่เราเห็นคือการที่อุตสาหกรรมยานยนต์ถูกบังคับมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งโดยมาตรการกำกับดูแลของรัฐบาลและจากประเด็นของ การตลาดเพื่อใช้กลไกความปลอดภัยที่สามารถปกป้องผู้โดยสารของรถได้อย่างเพียงพอในกรณีที่เกิดการชนกัน

หากเรามองอย่างใกล้ชิด มาตรการทั่วไปที่อุตสาหกรรมกำลังดำเนินการอยู่นั้นเกี่ยวข้องกับการสร้างรถยนต์ที่มีโครงสร้างที่ปลอดภัยกว่า เช่น ถุงลมนิรภัย, เข็มขัดนิรภัยที่แข็งแรงและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และที่นั่งที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น

เมื่อเกิดการชนกัน ไม่ว่าจะระหว่างยานพาหนะสองคันหรือระหว่างยานพาหนะกับโครงสร้างที่ตายตัว (เช่น ผนัง) ปริมาณการเคลื่อนที่ของผู้โดยสารในรถย่อมมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ ตัวอย่างเช่น สมมติว่ามวลรวม (รถยนต์ + ผู้โดยสาร) ของยานพาหนะคือ 800 กก. และกำลังเดินทางด้วยความเร็ว 15 ม./วินาที (54 กม./ชม.) ปริมาณการเคลื่อนที่ของชุดนี้คือ 12,000 kg.m/s ผู้ขับขี่ที่มีมวล 70 กก. ภายในรถจะมีอัตราการเคลื่อนไหว 1,050 กก.ม. / วินาที

สมมติว่าตอนนี้รถชนกับกำแพง ในเวลาอันสั้น ความเร็วจะเหลือศูนย์ ดังนั้น แรงกระตุ้นที่ผู้ขับขี่ได้รับควรอยู่ที่ 1,050 กก.ม./วินาที ซึ่งไม่มากไปกว่าความผันแปรของปริมาณการเคลื่อนไหวของเขา ยิ่งความเร็วของรถก่อนเกิดการชนมากเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้แรงขับมากเท่านั้นในการหยุดคนขับ

วิธีสร้างรถเป็นปัจจัยกำหนดความปลอดภัยของผู้โดยสาร อุตสาหกรรมพยายามที่จะพัฒนาโครงการที่อนุญาตให้มีการชนกันนานที่สุด เนื่องจากการชนกันของผลิตภัณฑ์แต่ละครั้ง .t จะคงที่ ยิ่งเวลาเกิดการชนกันนานขึ้น แรงก็จะน้อยลง ดังนั้นโอกาสที่รถจะเกิดความเสียหายก็จะยิ่งน้อยลง นอกจากการปรับปรุงโครงสร้างของรถแล้ว ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์ความปลอดภัยได้อีกด้วย

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

หนึ่งในอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการป้องกันการบาดเจ็บจากการชนคือ ถุงลมนิรภัย. โดยวางไว้ระหว่างเบาะนั่งด้านหน้าและแผงหน้าปัดหรือด้านข้าง ซึ่งจะพองตัวได้อย่างรวดเร็วเมื่อเกิดการชะลอตัวอย่างรุนแรง ในกรณีที่เกิดการชนกันด้านหน้า ผู้ขับขี่จะชนเข้ากับ ถุงลมนิรภัย, ซึ่งมีความยืดหยุ่นมากกว่าแดชบอร์ด

พิจารณาการชนที่เหมือนกันสองครั้ง แต่โปรดจำไว้ว่าในสถานการณ์เดียวเท่านั้นที่รถมีถุงลมนิรภัย การชนกันของถุงลมนิรภัยด้านคนขับ x ถุงลมนิรภัยจะมีระยะเวลานานกว่าการชนกันของคนขับ x แผง สำหรับทั้งสองกรณี ความผันแปรในปริมาณการเคลื่อนไหวของคนขับจะเท่ากัน แต่เวลาที่ใช้ในการหยุดจะนานกว่ามากในสถานการณ์ด้วย ถุงลมนิรภัยส่งผลให้มีกำลังน้อยลง ในแง่ตัวเลข ถุงลมนิรภัย สามารถเพิ่มเวลาการชนได้ถึงสิบเท่า เวลาหยุดปกติจะอยู่ที่ 0.05 วินาทีโดยไม่มี ถุงลมนิรภัย และ 0.5 วินาทีด้วย ถุงลมนิรภัย. ด้วยเวลาเหล่านี้และข้อมูลข้างต้น เราจะมีให้สำหรับคนขับ:

พีก่อน=mvก่อน

พีก่อน=70 x 15=1,050 กก.ม./วินาที

พีภายหลัง=0

∆p=0-1.050=-1,050 kg.m/s

ชอบ

ด้วย ถุงลมนิรภัย, เราจะมี:

และไม่มี ถุงลมนิรภัย:

แรงที่กระทำต่อคนขับนั้นน้อยกว่าสิบเท่าเมื่อเปรียบเทียบสถานการณ์ที่มีและไม่มี with ถุงลมนิรภัย. แรงที่คำนวณข้างต้นเป็นแรงเฉลี่ยที่กระทำในช่วงเวลาที่ชนกับ ถุงลมนิรภัย หรือกับแดชบอร์ด


โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

ซิลวา, Domitiano Correa Marques da. "ถุงลมนิรภัย"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/airbags.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.

การนำไฟฟ้า: มันคืออะไร สูตร ตาราง

การนำไฟฟ้า: มันคืออะไร สูตร ตาราง

การนำไฟฟ้า เป็นสมบัติทางจุลทรรศน์ของวัสดุที่สอดคล้องกับ ผกผันของ ความต้านทาน (ρ). การนำไฟฟ้าสูงใน...

read more
เทอร์โมมิเตอร์และสเกลเทอร์โมเมตริก

เทอร์โมมิเตอร์และสเกลเทอร์โมเมตริก

ทุกวันนี้ถ้าเราเป็นไข้ เราสามารถวัดอุณหภูมิร่างกายด้วย. ประเภทต่างๆ ได้มากที่สุด เทอร์โมมิเตอร์เช...

read more
ช่วงเวลาแห่งความแข็งแกร่ง การหาโมเมนต์ของแรง

ช่วงเวลาแห่งความแข็งแกร่ง การหาโมเมนต์ของแรง

คำถามที่ 1จากการศึกษาเกี่ยวกับสถิตย์ของร่างกายที่แข็งกระด้าง แม่นยำยิ่งขึ้นในช่วงเวลาของแรง ให้ตร...

read more
instagram viewer