Momentumin vaikutusten hidastaminen
Kun ajoneuvo kulkee millä tahansa nopeudella, vauhti toimii. Kun ajoneuvo joutuu törmäykseen tai jarruttaa nopeasti, auton, sen matkustajien ja mahdollisen lastin äkillinen muutos voi aiheuttaa vammoja ja vahinkoja voiman vaikutuksesta. Tästä syystä autonvalmistajat ovat kehittäneet useita turvaominaisuuksia, kuten turvavyöt, turvatyynyt, pehmustetut kojelaudat ja rypistysalueet suojellakseen kaikkia onnettomuuteen joutuvia ajajia.
Turvavyöt ja turvatyynyt ovat tärkeitä laitteita, koska ne on suunniteltu hidastamaan kehoa asteittain. Hidastuminen asteittain vähentää kehoon kohdistuvia voimia törmäyksen aikana. Turvavyöt ja turvatyynyt on lain mukaan asennettava ajoneuvoihin, ja monet osavaltiot noudattavat turvavyölakeja varmistaakseen kuljettajien suojan.
Pehmustetut kojelaudat ovat turvaominaisuuksia, jotka antavat kuljettajalle mahdollisuuden suojautua, jos turvatyyny ei laukea. Pehmusteen osuminen kojelaudan sijaan vähentää vartaloon kohdistuvia voimia törmäyksen aikana. Tällä ominaisuudella on valtava vaikutus autojen törmäysten aiheuttamien päävammojen vakavuuteen.
Crumple Zonesin kehitti ensimmäisen kerran vuonna 1952 Daimler-Benzillä työskennellyt Béla Barényi. Hän suunnitteli auton, jossa oli nimetyt alueet, jotka voivat romahtaa ja absorboida törmäyksessä vapautuvan liike-energian. Nämä vyöhykkeet ovat edelleen autoinsinöörien suunnittelemia ja käyttämiä. Ajoneuvot on suunniteltu putoamaan hallitusti törmäyksen aikana, vaimentamaan ja suuntaamaan törmäyksen voimaa. Rypistymisalueet sijaitsevat yleensä ajoneuvojen edessä ja takana.
Opettajan vinkkejä
Auta oppilaita ymmärtämään, että kaikki tässä lukemassa mainitut laitteet eivät vähennä auton vauhtia tai vähennä suoraan törmäyksissä esiintyviä törmäysvoimia. Sen sijaan nämä laitteet hallitsevat iskuvoimat niin, että niiden seuraukset ovat minimoituja. Esimerkiksi ajoneuvon turvatyyny on kuin asettaisi täytetyn ilmapallon robotin ja pallon väliin Exploring Velocity -toiminnossa. Ilmapallo olisi voinut ohjata osan iskuvoimista poispäin pallosta ja siten vähentää sen kulkemaa matkaa. Tämä on samanlainen tapa kuin turvatyyny estää matkustajien päätä vahingoittamasta auton sisäosia törmäyksen aikana.
Motivoi keskustelua
K: Autot tehtiin aiemmin teräksestä ja niissä oli vähän pehmustetta. Mikä mielestäsi johti turvaominaisuuksien lisäämiseen autoihin?
A: Opiskelijoiden tulee mainita niskavammat (piiskaiskut) ja päävammat (aivotärähdyksiä, aivovaurioita) sekä suuri määrä tapauksia, jotka liittyvät kuolemaan johtaviin kolareihin.
K: Miten ajoneuvon turvaominaisuudet suojaavat sinua?
A: Oppilaiden tulee osoittaa, kuinka turvatyynyt ja turvavyöt voivat suojata heitä sinkoutumiselta kojelautaan tai tuulilasin läpi. Rypistymisalue vähentää törmäyksen vaikutusta ihmiskehoon.
K: Millaisia turvaominaisuuksia insinöörit ovat kehittäneet suojellakseen nuorempia lapsia ja miksi?
A: Erityisten turvaistuimien muotoilu mahdollistaa turvavyön oikean asennon, joka suojaa lasta paremmin.
Laajenna oppimistasi
Laajenna tätä toimintaa pyytämällä oppilaitasi tutkimaan lisää turvallisuusominaisuuksia, kuten yllä mainittuja, muun tyyppisissä ajoneuvoissa (erityyppisissä lentokoneissa, avaruussukkuloissa, helikoptereissa ja vastaavissa). He voivat myös tutkia törmäystestausmenetelmiä, joita insinöörit käyttävät tutkiakseen turvaominaisuuksien rajoja.