Что происходит с машиной при аварии!Физика автомобилей при аварии

В этом выпуске мы рассмотрим вопрос: насколько безопасны автомобили сегодня? Почему мы не сделали автомобили еще более прочными, и что сделали инженеры, чтобы избежать катастрофических последствий в случае аварии?

В литре бензина содержится примерно 56 мегаджоулей химической энергии. Это больше, чем при взрыве такого же количества тротила. Более того, этого количества энергии достаточно для питания целого тостера в течение целого дня. Автомобили преобразуют химическую энергию в кинетическую, сжигая бензин для приведения в движение. Восемьдесят процентов энергии теряется в виде тепла в двигателе, но это все равно на 20 процентов больше, чем 56 миллионов джоулей: для разгона двухтонного автомобиля с 0 до 60 км/ч требуется всего пять чайных ложек бензина. Может показаться, что это не так много топлива, но энергия, необходимая автомобилю, движущемуся со скоростью 60 км/ч, эквивалентна тому, как если бы слона или даже стегозавра сбросили с третьего этажа. Чтобы машина остановилась, эта энергия должна куда-то деться. Когда тормоза останавливают автомобиль, они рассеивают энергию, нагревая (а затем охлаждая) тормозные колодки и диски. Затем, во время столкновения, они рассеивают энергию, деформируя переднюю часть автомобиля. Кроме того, лучше остановиться медленно, чем быстро, поэтому автомобили тщательно разрабатываются, чтобы не разбиться при ударе. Это приводит к увеличению времени удара и уменьшению тормозного ускорения при остановке.

Высокое ускорение очень вредно для человеческого мозга и органов. Однако не рекомендуется ездить на автомобиле с длинной передней частью. Большинство автомобилей должны рассеивать эквивалент энергии в 50 см пространства. Деформация передней части должна выдержать силу, эквивалентную четверти тяги главного двигателя шаттла. Более половины контролируемого прогиба приходится на пару стальных рельсов, соединяющих основную часть автомобиля с бамперами, которые изгибаются и деформируются, чтобы поглотить энергию и замедлить движение автомобиля. Вся оставшаяся энергия должна быть поглощена деформацией остального металла перед автомобилем. Этот запланированный отказ вызывает быстрое замедление машины, но на приемлемой и стабильной скорости.

Если бы автомобиль был очень жестким, он бы сразу остановился, а ускорение в автомобиле было бы в 15 раз больше, чем то, которое испытывают астронавты во время тренировок. Такие огромные перегрузки несовместимы с жизнью. Инженеры научились придумывать способы создания безопасных мест в машине, где можно было бы раздавить детали. Полноприводные автомобили не отвечают требованиям безопасности водителей и пассажиров. В полностью жестком автомобиле человек может погибнуть при столкновении на очень низкой скорости (30-40 км/ч).