ถุงลม. ถุงลมนิรภัยและปริมาณการเคลื่อนไหว

วันนี้เราเห็นในสื่ออย่างต่อเนื่องว่าจำนวนอุบัติเหตุจราจรเพิ่มขึ้น ไม่ว่าจะเกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์ ขาดการบำรุงรักษาถนน หรือความล้มเหลวทางกลของ รถยนต์ สิ่งที่เราเห็นคืออุตสาหกรรมยานยนต์ถูกบังคับมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งจากมาตรการกำกับดูแลของรัฐบาลและจากประเด็นของ 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. ภายในรถจะมีปริมาณการเคลื่อนไหว 1,050 กก.ม. / วินาที

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

วิธีสร้างรถเป็นปัจจัยกำหนดความปลอดภัยของผู้โดยสาร อุตสาหกรรมพยายามที่จะพัฒนาโครงการที่อนุญาตให้มีการชนกันนานที่สุด เนื่องจากการชนกันของผลิตภัณฑ์แต่ละครั้ง .t จะคงที่ ยิ่งเวลาเกิดการชนกันนานขึ้น แรงก็จะน้อยลง ดังนั้นโอกาสที่รถจะเกิดความเสียหายก็จะยิ่งน้อยลง นอกจากการปรับปรุงโครงสร้างของรถแล้ว ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์ความปลอดภัยได้อีกด้วย

หนึ่งในอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการป้องกันการบาดเจ็บจากการชนคือ ถุงลมนิรภัย. โดยวางไว้ระหว่างเบาะนั่งด้านหน้าและแผงหน้าปัดหรือด้านข้าง ซึ่งจะพองตัวได้อย่างรวดเร็วเมื่อเกิดการชะลอตัวอย่างรุนแรง ในกรณีที่เกิดการชนกันด้านหน้า ผู้ขับขี่จะชนเข้ากับ ถุงลมนิรภัย, ซึ่งมีความยืดหยุ่นมากกว่าแดชบอร์ด

พิจารณาการชนที่เหมือนกันสองครั้ง แต่โปรดจำไว้ว่าในสถานการณ์เดียวเท่านั้นที่รถมีถุงลมนิรภัย การชนกันของถุงลมนิรภัยด้านคนขับ x มีระยะเวลานานกว่าการชนของคนขับ x แผง สำหรับทั้งสองกรณี ความผันแปรของปริมาณการเคลื่อนไหวของคนขับจะเท่ากัน แต่เวลาที่ใช้ในการหยุดจะนานกว่ามากในสถานการณ์ด้วย ถุงลมนิรภัยส่งผลให้มีกำลังน้อยลง ในแง่ตัวเลข ถุงลมนิรภัย สามารถเพิ่มเวลาการชนได้ถึงสิบเท่า เวลาหยุดโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 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 and ถุงลมนิรภัย. แรงที่คำนวณข้างต้นเป็นแรงเฉลี่ยที่กระทำในช่วงเวลาที่ชนกับ ถุงลมนิรภัย หรือกับแดชบอร์ด


โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์

โอเมก้า 3 ต้านโรคกระดูกพรุน

มีชื่อเสียงในด้านศักยภาพในกระบวนการต้านการอักเสบ ปัจจุบันเป็นพันธมิตรใหม่ล่าสุดของโครงกระดูกในการ...

read more
Gregor Mendel: ใครกันนะ กฎข้อที่หนึ่ง กฎข้อที่สอง

Gregor Mendel: ใครกันนะ กฎข้อที่หนึ่ง กฎข้อที่สอง

เกรเกอร์ โยฮันน์ เมนเดล (1822-1884) เป็นพระภิกษุชาวออกัสติเนียนที่รู้จักกันดีในเรื่องงานเกี่ยวกับ...

read more
สูตรโครงสร้างคืออะไร?

สูตรโครงสร้างคืออะไร?

สูตรโครงสร้างเป็นวิธีการแสดงพันธะระหว่างธาตุ โดยอิเล็กตรอนแต่ละคู่ใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมสองอะตอมท...

read more