Щороку дорожньо-транспортні пригоди в 15 старих державах-членах Європейського Союзу забрали понад 40 000 життів та поранили понад 1,7 мільйона людей - пішоходів, велосипедистів, пасажирів та водіїв. Якщо ми будемо дотримуватися певних заходів, ми можемо запобігти таким трагедіям.
Пересування автомобілів, гальмування чи зіткнення, на перший погляд, досить прості з механічної точки зору. Отримавши базові знання про те, як це працює з точки зору фізики, ми зрозуміємо деякі загальні речі з іншої точки зору, і ми зможемо подумати про власну поведінку в дорозі.
ГАЛЬМОВИЙ ШЛЯХ І ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ЦЕ
Ми знаємо два основних типи гальмування автомобіля: із заносом та без занесення. Якщо колеса машини не заносяться, точка дотику шини та асфальту перебуває в стані спокою в кожну хвилину руху. Таким чином, для гальмування, яке не відбувається при зсуві, сила гальмування дорівнює максимальному значенню статичної сили тертя.
Якщо колеса блокуються, шина рухається з тією ж швидкістю щодо асфальту, що і машина. Коефіцієнт тертя в цей момент "перемикається" на своє кінематичне значення, так що сила тертя набагато менше сили тертя під час нековзного гальмування.
Електроніка, система ABS, запобігає занесенню і тим самим допомагає підтримувати максимально велике значення сили тертя, тим самим скорочуючи гальмівний шлях. Якщо автомобіль заносить, він стає некерованим і летить у напрямку своєї швидкості. Система ABS дозволяє водієві керувати автомобілем та уникати зіткнення.
Виробники шин прагнуть виробляти шини з максимально високими коефіцієнтами тертя. Не існує універсальної шини для будь-яких умов. Шини без протектора найкраще підходять для сухої дороги. Однак вони стають абсолютно непридатними на мокрій дорозі. Тому шини для звичайного руху оснащені системою канавок для найкращого зливу води з-під покришки. Шар води між покришкою та асфальтом різко знижує коефіцієнт тертя. Зимові шини також відрізняються від літніх за складом суміші, з якої вони виготовлені. При нижчих температурах підходять більш м’які суміші (щоб вони краще трималися на холодному асфальті), які влітку занадто швидко зношуються.
ЯКОСЬ
Яка сила діє на людину під час удару?
Згідно з 2-м законом Ньютона (сила є причиною зміни руху, а не руху як такої), сила, що діє на водія, прямо пропорційна його прискоренню. Отже, прискорення, яке повинен зазнати водій у разі удару, є одним із вирішальних факторів при оцінці тяжкості удару. Тіло людини - це поєднання тканин з різною стійкістю до сили деформації і, отже, до прискорення. Вплив прискорення на нас залежить від багатьох факторів. Наприклад, сильний ляпас призводить до локального прискорення від десятків до сотень г, але може не завдати шкоди. З іншого боку, прискорення g = 16 за хвилину може мати смертельні наслідки для людини. Однак під час автомобільних аварій можна пережити прискорення понад 100 г, яке, однак, триває лише тисячну частку секунди.
Якби стався удар 10 м/с, середнє прискорення було б лише близько 12 г. При такому прискоренні на дитину вагою 10 кг діє сила 1250 Н, що становить приблизно вагу 127-кілограмової людини. Якщо ви тримаєте дитину в руках, утримати її з такою швидкістю практично неможливо у випадку удару. При ударі зі швидкістю 50 км/год вам довелося б утримувати дитину з силою 2411 Н. Це те саме, що тримати вагу вагою 256 кг. Тому життєво важливі дитячі крісла та використання ременів безпеки на задніх сидіннях. Це стосується і інших неприкріплених вантажів у кабіні автомобіля. Це стає смертельною небезпекою для екіпажу у разі удару на відносно низькій швидкості.
Вплив на водія
Якщо водій не пристібає ремінь безпеки, його тіло деякий час рухатиметься з моменту удару на початковій швидкості, поки не зіткнеться з важкою перешкодою. У цей момент починається дуже гальмування, оскільки для гальмування залишається менше руху. Це значно збільшить прискорення, а також силу, що діє на людину. Якби провідник загальмував на колії 10 см зі швидкістю 20 м/с, прискорення становило б майже 204 г. Вплив тривав би дуже короткий час, але ймовірність вижити була б дуже мала.
Застосування ременів основного типу розширює гальмівний шлях для тіла водія до значення, приблизно рівного гальмівному шляху автомобіля. У цьому випадку прискорення водія та автомобіля однакові. Ремені, які починають подовжуватися з силою певної величини, можуть збільшити гальмівний шлях утримуваної людини. Це зменшує прискорення, що діє на людину. Діюча сила також менша. Подушка безпеки додатково поглинає удар і захищає голову або грудну клітку водія від удару твердими частинами в салоні автомобіля. У разі бокового удару ремені безпеки менш ефективні, тому для дверей використовуються різні додаткові посилення або подушки безпеки.
Залежність впливу від ваги автомобіля
В автомобільних аваріях вага автомобіля дуже важлива. Водій у важчому автомобілі зазнає менших зусиль, ніж водій легшого автомобіля. Якщо ваги автомобілів однакові, сили, що діють на водіїв, також однакові.
Що ми повинні пам’ятати
- Ретельно замініть шини відповідно до стану дороги,
- пристібайте ремені безпеки під час кожної подорожі на автомобілі,
- якщо ми возимо дітей, використовуйте автокрісла,
- якщо у нас є можливість, ми б віддали перевагу більш важкому автомобілю з обладнанням подушок безпеки при покупці,
- але головне, поводитися обережно та обережно на дорогах, дотримуватися обмеження швидкості та не їздити швидше та сміливіше, ніж ми вважаємо.