Замедление эффекта импульса
Когда транспортное средство движется с любой скоростью, действует инерция. Когда транспортное средство сталкивается с столкновением или быстро тормозит, внезапное изменение импульса автомобиля, его пассажиров и любого груза может привести к травмам и повреждениям из-за силы. Вот почему производители автомобилей разработали несколько функций безопасности, таких как ремни безопасности, подушки безопасности, мягкая приборная панель и зоны деформации, чтобы защитить водителей, которые могут попасть в аварию.
Ремни безопасности и подушки безопасности являются важными устройствами, поскольку они предназначены для более постепенного замедления движения тела. Более постепенное замедление уменьшает силы, действующие на тело во время столкновения. По закону в транспортных средствах должны быть установлены ремни безопасности и подушки безопасности, и во многих штатах законы о ремнях безопасности применяются для обеспечения защиты водителей.
Мягкая приборная панель — это функция безопасности, которая дает водителям возможность защитить себя в случае, если подушка безопасности не сработает. Удар по набивке вместо приборной панели снижает силы, действующие на тело при ударе. Эта особенность оказывает огромное влияние на тяжесть травм головы в результате столкновений автомобилей.
Зоны деформации были впервые разработаны в 1952 году Белой Бареньи, работавшим в Daimler-Benz. Он разработал автомобиль с особыми зонами, которые могли разрушаться и поглощать кинетическую энергию, выделяющуюся при ударе. Эти зоны до сих пор разрабатываются и используются автоинженерами. Транспортные средства спроектированы так, чтобы контролируемым образом разрушаться во время столкновения, поглощая и перенаправляя силу удара. Зоны деформации обычно располагаются в передней и задней части автомобиля.
Советы учителям
Помогите учащимся осознать, что все устройства, упомянутые в этом материале, не уменьшают импульс автомобиля и не уменьшают напрямую силы удара, возникающие во время столкновений. Вместо этого эти устройства управляют силами удара, чтобы их последствия были сведены к минимуму. Например, подушка безопасности в автомобиле аналогична помещению надутого воздушного шара между роботом и мячом в задании «Исследование скорости». Воздушный шар мог бы отвести часть ударной силы от мяча и, следовательно, сократить пройденное им расстояние. Это похоже на то, как подушка безопасности предотвращает повреждение голов пассажиров от удара о салон автомобиля во время столкновения.
Мотивировать обсуждение
В: Раньше автомобили делались из стали и имели мало набивки. Как вы думаете, что привело к введению требований к средствам безопасности в автомобилях?
A: Студенты должны упомянуть травмы шеи (хлыстовая травма) и травмы головы (сотрясение мозга, повреждение головного мозга), а также большое количество инцидентов, связанных со смертельными автомобильными авариями.
В: Как функции безопасности автомобиля защищают вас?
А: Учащиеся должны указать, как подушки безопасности и ремни безопасности могут защитить их от выброса на приборную панель или через лобовое стекло. Зона смятия уменьшает воздействие столкновения на тело человека.
В: Какие средства безопасности были разработаны инженерами для защиты детей младшего возраста и почему?
А: Конструкция специальных автокресел позволяет правильно расположить ремень безопасности для лучшей защиты ребенка.
Расширьте свое обучение
Чтобы расширить это занятие, попросите своих учеников продолжить исследование функций безопасности, таких как упомянутые выше, в других типах транспортных средств (различные типы самолетов, космических кораблей, вертолетов и т.п.). Они также могут изучить методы краш-тестирования, используемые инженерами для изучения пределов функций безопасности.