science >> Wetenschap >  >> Fysica

Veiligheidsgordels en Newton Tweede bewegingswet

De tweede van de drie bewegingswetten van Newton vertelt ons dat het uitoefenen van een kracht op een object een versnelling produceert die evenredig is aan de massa van het object. Wanneer je je veiligheidsgordel om hebt, levert deze de kracht om je te vertragen in het geval van een botsing, zodat je niet op de voorruit vliegt.

Waarom auto's veiligheidsgordels hebben

Wanneer uw auto accelereert, het autostoeltje levert de kracht die nodig is om u mee te versnellen. Hoe zwaarder je bent en hoe sneller de auto accelereert, hoe sterker deze kracht moet zijn. Als de auto stopt, ga je gewoon door totdat iets een kracht levert in de tegenovergestelde richting om je te stoppen. Je benen kunnen deze kracht leveren als de auto's geleidelijk vertragen, maar als de auto een obstakel raakt, zijn de vertraging en kracht te zwaar voor je benen of armen.

De kracht van een botsing

De kracht die nodig is om een ​​68 kilo zware persoon met een snelheid van 26,8 meter per seconde (60 mijl per uur) in 5 seconden te stoppen, is 364 Newton (1.800 pond). Als de auto een obstakel raakt en plotseling stopt, gaat die kracht omhoog naar 1.822 Newton (9.000 pond). Bij afwezigheid van veiligheidsgordels wordt de kracht geleverd door de voorruit of het stuurwiel en is de impact meer dan voldoende om de persoon te doden.

Aanvullende veiligheidsmaatregelen -

Een veiligheidsgordel zou onder andere moeten zijn: een schouderharnas om te voorkomen dat het bovenste gedeelte van het lichaam naar voren beweegt wanneer de auto stopt. Blessures doen zich zelfs in auto's met deze eigenschap voor, omdat het hoofd naar achteren kan buigen wanneer het lichaam terugdeinst voor de kracht die zijn voorwaartse beweging stopte. Om deze reden hebben hedendaagse auto's airbags om de voorwaartse beweging te absorberen en de remkracht over een groter gebied te verspreiden.