Dvostruko brzina vozila na autocesti samo dvostruko utjecajna sila nesreće?


Zeitgeist Addendum 2008 (HD) (Srpanj 2019).

Anonim

Svi smo vidjeli holivudske blockbusterove poput Bad Boys 2 i brze i žestoke franšize, pa znamo dobru nesreću u automobilu kad ga vidimo. Međutim, u stvarnom životu, prometne nesreće uzrokuju veliki gubitak života i izuzetno su skupi diljem svijeta!

Na ovom planetu se dogodilo milijune prometnih nesreća u rasponu od bokobrana na stopalima do ogromnih pileupa na autocestama na skliskim cestama zime. Vjerojatno ste vidjeli ili čuli za stotine prometnih nesreća u vašem životu, a možda ste i sami sudjelovali u njemu.

Jedna stvar koju uvijek primijetim je koliko ozbiljnije nesreće autoceste izgledaju u odnosu na urbane nesreće. Oboje su strašni, nemojte me krivo shvatiti, ali padove autocesta izgleda mnogo poražavajući od urbanih nesreća.

Zašto je to?

Kao uvijek

,

Fizika dolazi u igru

Kadgod govorimo o pokretnim objektima, od galaksija milijardi svjetlosnih godina daleko do mramora koji se kreće po stolu, jezik koji koristimo je fizika. Dakle, kada se raspravlja o automobilskim nesrećama, nema načina da se izbjegnete napraviti malo matematike - ili barem razumijevanje nekih!

Kada upravljate automobilom, krećete se naprijed pri određenoj brzini zbog različitih ubrzanja i kočenja. Dakle, bilo kakva prometna nesreća prvenstveno se bavi Newtonovim Trećim zakonom pokreta i načelom radne energije. Količina sile koju vaš automobil i tijelo na temelju tih zakona i principa određuje koliko ste opasni.

Newtonov Treći zakon kaže da za svaku akciju postoji jednaka i suprotna reakcija. Kada bušite betonski zid, to boli vašu ruku, jer je bitno, betonski zid bacio natrag!

Na srodnoj bilješci, načelo radne energije navodi da je rad na objektu jednako njegovoj promjeni njegove kinetičke energije. Kada zid mijenja količinu energije šake koja se kreće naprijed, ona čini jednaku količinu "rada" na vašim zglobovima.

Sada, kada primijenimo te široke pojmove na pokretni automobil koji udara objekt (drugi vozač, medijan, svjetlosni stup), počinjemo shvaćati što automobilska nesreća može učiniti.

Da bismo analizirali ovaj primjer, najprije moramo razmotriti kinetičku energiju kojom se automobil kreće. Jednadžba kinetičke energije za automobil je:

Cilj zaustavljanja ovog automobila morat će napraviti neki posao koji bi trebao biti ekvivalent Kinetičkoj energiji automobila. Sada, ako se automobil zaustavlja na udaljenosti "d" (nakon sudara), jednadžba za Force je:

Kada uključujemo varijable prosječnog automobila, s masom od otprilike 1, 6 tona, ustanovimo da je stvorena velika količina sile čak i od usporenih vozila.

Zamislite da se automobil kreće brzinom od 30 km / h i udari zid, crumpling i zaustavljanje nakon 1 stopala. Pretpostavimo da automobil teži 3200 funti (oko 1450 kg). Izračunavanjem inicijalne kinetičke energije automobila i sile potrebne za zid / stablo / vozač da zaustavi automobil, ustanovimo da je ukupna sila tog utjecaja otprilike 48 tona po četvornom nogu.

Ako imate sudarajući sudar s drugim automobilom koji se kreće istom brzinom, ali iz suprotnog smjera, tada kinetička energija udvostručuje (jer drugi automobil također ima istu kinetičku energiju) i time se sila udvostručuje. U tom slučaju ukupni utjecaj iznosi oko 96 tona po m² .

Autocesta je opasno mjesto

Kada vozite u urbanom ili stambenom području, rijetko ćete vidjeti ograničenje brzine iznad 40 km / h, što pomaže smanjenju nesreća i ozbiljnosti nezgoda. Kad se krećemo sporije, a obično u usporenom prometu, naša vremena reakcije ne moraju biti tako brzo, a mi smo više angažirani zbog stalne aktivnosti (stop svjetla, signalizacija, čitanje uličnih znakova i sl.)

Na autocesti, kada se granice brzine popeti do 80 km / h, potencijal opasnosti je daleko veći. Ne samo da veće brzine smanjuju količinu vremena reakcije koje vozač ima, ali postoje i druge opasnosti. Dugotrajni pogoni na autocestama (ponekad loše osvijetljeni) često dovode do umora, koji se spuštaju u druge trake, razbijaju se u medijane, loše plove gradilišta, a čak i pate od sudara s drugim vozačima koji se bave istim izazovnim varijablama na cesti.

Sada, zamislite da je raniji proračun u mnogo bržem okruženju. Možda krstarite diljem zemlje na 75 km / h, a vaše oči počinju padati. Ne primjećuješ da se oštar prijelaz pojavljuje naprijed, a noga ostaje na plinskom papučici. Srušite se izravno u betonski kut duž krivulje.

Sada, primjenjujući isti izračun kao gore, iako je brzina otprilike dvostruka, ukupna sila udarca iznosi oko 300 tona po četvornom nogu - oko 6 puta više destruktivno!

Za jedan konačni primjer, zamislite da se prebrzo vozite autocestom na 75 km / h, vaš automobil skreće u suprotnu traku i razbija se u automobil koji ide istom brzinom. Rezultati su zaista strašni, a kao i prije, snaga udarca udvostručuje, jer suprotni automobil ima identičnu silu naprijed.

To znači silu udarca od oko 600 tona po četvornom nogu! U usporedbi s sudaru na 30 km / h, sila je još jednom 6 puta veća i eksponencijalno poražavanija za sve uključene.

Budući da je jednadžba kinetičkih energija kvadrati brzina, ukupni se učinak značajno povećava u usporedbi s prethodnim primjerom. Iako je brzina samo 2, 5 puta veća od našeg 30-mph primjer, sila koja je doživjela automobil i vozač je 6 puta veća. Zbog toga su sudari autocesta (glave ili na neki drugi način) toliko pogubnija od urbanih fender-benders ili 30-mph crashes u svjetlo stupova.

Da bi to stavio u zastrašujuću perspektivu, potrebno je samo 3300 newton (otprilike 0, 34 tona sile) da razbije rebra. Zamislite utjecaj od 600 tona sile!

Možda sada shvaćaš zašto se na autocesti nalazi uska staza! Neki ljudi nisu toliko žuriti, i odlučuju ostati sigurni usporavanjem. Brzina je moćna stvar koja može srušiti autocestu doista strašne stvari koje će svjedočiti - i iskustvo!