모멘텀의 효과를 늦추는 것
차량이 어떤 속도로든 이동할 때 운동량이 작용합니다. 차량이 충돌하거나 급제동할 때 차량, 탑승자, 화물의 운동량이 갑자기 변하면 그 힘으로 인해 부상과 손상이 발생할 수 있습니다. 이것이 바로 자동차 제조업체가 사고에 연루될 수 있는 모든 탑승자를 보호하기 위해 안전벨트, 에어백, 패딩 처리된 대시보드, 크럼플 존 등 여러 가지 안전 기능을 개발한 이유입니다.
안전벨트와 에어백은 신체의 속도를 점차적으로 늦추도록 설계되었기 때문에 중요한 장치입니다. 속도를 낮추면 충돌 시 신체에 가해지는 힘이 점점 줄어듭니다. 안전벨트와 에어백은 법적으로 차량에 장착해야 하며, 탑승자의 안전을 보장하기 위해 안전벨트법을 시행하는 주들이 많습니다.
패딩 처리된 대시보드는 에어백이 전개되지 않을 경우 라이더가 자신을 보호할 수 있는 방법을 제공하는 안전 기능입니다. 대시보드 대신 패딩을 치면 충격 시 신체에 작용하는 힘이 줄어듭니다. 이 기능은 자동차 충돌로 인한 머리 부상의 심각도에 큰 영향을 미칩니다.
크럼플 존(Crumple Zones)은 1952년 Daimler-Benz에서 근무했던 Béla Barényi에 의해 처음 개발되었습니다. 그는 충격으로 방출되는 운동 에너지를 붕괴하고 흡수할 수 있는 지정된 영역을 갖춘 자동차를 설계했습니다. 이러한 영역은 여전히 자동차 엔지니어에 의해 설계되고 활용됩니다. 차량은 충돌 시 제어된 방식으로 붕괴되어 충격력을 흡수하고 방향을 바꾸도록 설계되었습니다. 크럼플 존은 일반적으로 차량의 전면과 후면에 위치합니다.
교사 팁
학생들이 이 읽기에서 언급된 모든 장치가 자동차의 운동량을 줄이거나 충돌 중에 발생하는 충격력을 직접적으로 줄이는 것은 아니라는 점을 인식하도록 도와주세요. 대신, 이러한 장치는 충격력을 관리하여 그 결과가 최소화됩니다. 예를 들어, 차량의 에어백은 속도 탐색 활동에서 로봇과 공 사이에 부풀린 풍선을 놓는 것과 같습니다. 풍선은 충격력의 일부를 공에서 멀어지게 하여 이동 거리를 줄일 수 있었습니다. 이는 충돌 시 승객의 머리가 자동차 내부에 충격을 가하는 것을 에어백이 방지하는 것과 유사합니다.
토론에 동기를 부여
Q: 자동차는 강철로 만들어졌고 패딩이 거의 없었습니다. 자동차에 안전 기능 요구 사항을 추가하게 된 이유는 무엇이라고 생각하시나요?
A: 학생들은 목 부상(목뼈 골절)과 머리 부상(뇌진탕, 뇌 손상), 그리고 치명적인 자동차 충돌과 관련된 많은 사건에 대해 언급해야 합니다.
Q: 차량 안전 기능은 어떻게 귀하를 보호합니까?
A: 학생들은 에어백과 안전 벨트가 어떻게 대시보드나 앞유리창으로 던져지는 것을 방지할 수 있는지 지적해야 합니다. 크럼플 존은 충돌이 인체에 미치는 영향을 줄여줍니다.
Q: 엔지니어들은 어린 아이들을 보호하기 위해 어떤 유형의 안전 기능을 개발했으며, 그 이유는 무엇입니까?
A: 특수 카시트는 안전벨트의 정확한 위치를 지정하여 어린이를 더욱 잘 보호하도록 설계되었습니다.
학습을 확장하세요
이 활동을 확장하려면 학생들에게 위에서 언급한 것과 같은 다른 유형의 차량(다양한 유형의 비행기, 우주 왕복선, 헬리콥터 등)의 안전 기능을 추가로 조사하도록 요청하세요. 또한 엔지니어가 안전 기능의 한계를 탐색하기 위해 사용하는 충돌 테스트 방법을 검사할 수도 있습니다.