An toàn xe hơi
Làm chậm tác động của động lượng
Khi một chiếc xe di chuyển với bất kỳ tốc độ nào, động lượng vẫn đang hoạt động. Khi xe va chạm hoặc phanh gấp, sự thay đổi đột ngột về động lượng của xe, hành khách và hàng hóa có thể gây thương tích và thiệt hại do lực tác động. Đó là lý do tại sao các nhà sản xuất ô tô đã phát triển một số tính năng an toàn như dây an toàn, túi khí, bảng điều khiển có đệm và vùng co rúm để bảo vệ bất kỳ người lái nào có thể gặp tai nạn.
Dây an toàn và túi khí là những thiết bị quan trọng vì chúng được thiết kế để làm chậm cơ thể chậm hơn một cách từ từ. Giảm tốc độ dần dần sẽ làm giảm lực tác động lên vật thể trong quá trình va chạm. Dây an toàn và túi khí là bắt buộc theo luật định phải lắp đặt trên xe và có nhiều tiểu bang thực thi luật về dây an toàn để đảm bảo người lái xe được bảo vệ.
Bảng điều khiển có đệm là tính năng an toàn giúp người lái xe có cách tự bảo vệ mình trong trường hợp túi khí không bung ra. Đập vào đệm thay vì vào bảng điều khiển sẽ làm giảm lực tác động lên cơ thể trong quá trình va chạm. Tính năng này có tác động rất lớn đến mức độ nghiêm trọng của chấn thương đầu do va chạm xe hơi.
Crumple Zones được Béla Barényi, người làm việc cho Daimler-Benz, phát triển lần đầu tiên vào năm 1952. Ông đã thiết kế một chiếc ô tô có các khu vực được chỉ định có thể sụp đổ và hấp thụ động năng giải phóng khi va chạm. Những khu vực này vẫn được các kỹ sư ô tô thiết kế và sử dụng. Xe cộ được thiết kế để có thể sụp đổ một cách có kiểm soát trong trường hợp va chạm, hấp thụ và chuyển hướng lực tác động. Vùng biến dạng thường nằm ở phía trước và phía sau xe.
Mẹo dành cho giáo viên
Giúp học sinh nhận ra rằng tất cả các thiết bị được đề cập trong bài đọc này đều không làm giảm động lượng của ô tô hoặc trực tiếp làm giảm lực tác động xảy ra trong quá trình va chạm. Thay vào đó, các thiết bị này quản lý lực tác động để giảm thiểu hậu quả của chúng. Ví dụ, túi khí trong xe giống như việc đặt một quả bóng bay căng phồng giữa robot và quả bóng trong hoạt động Khám phá vận tốc. Quả bóng bay có thể chuyển hướng một số lực tác động ra khỏi quả bóng và do đó làm giảm khoảng cách nó bay. Tương tự như cách túi khí ngăn đầu hành khách khỏi bị tổn thương do va chạm với nội thất xe hơi trong trường hợp va chạm.
Thúc đẩy thảo luận
Q:Trước đây, ô tô được làm bằng thép và có ít đệm. Bạn nghĩ điều gì đã dẫn đến việc bổ sung các yêu cầu về tính năng an toàn cho ô tô?
A:Học sinh nên đề cập đến các chấn thương ở cổ (chấn thương cổ do va chạm) và chấn thương đầu (chấn động não, tổn thương não) và một số lượng lớn các vụ tai nạn xe hơi chết người.
Q:Các tính năng an toàn của xe bảo vệ bạn như thế nào?
A:Học sinh nên chỉ ra cách túi khí và dây an toàn có thể bảo vệ họ khỏi bị văng vào bảng điều khiển hoặc xuyên qua kính chắn gió. Vùng biến dạng làm giảm tác động của va chạm lên cơ thể con người.
Q:Các kỹ sư đã phát triển những tính năng an toàn nào để bảo vệ trẻ nhỏ và tại sao?
A:Thiết kế của ghế ô tô đặc biệt cho phép thắt dây an toàn đúng vị trí để bảo vệ trẻ tốt hơn.
Mở rộng việc học của bạn
Để mở rộng hoạt động này, hãy yêu cầu học sinh nghiên cứu thêm về các tính năng an toàn, chẳng hạn như những tính năng đã đề cập ở trên, trên các loại phương tiện khác (nhiều loại máy bay, tàu con thoi, trực thăng, v.v.). Họ cũng có thể kiểm tra các phương pháp thử nghiệm va chạm được các kỹ sư sử dụng để khám phá giới hạn của các tính năng an toàn.