ELEARNING.SK | PR SPRÁVY | GSGROUP | NAJDES.SK | BRIGÁDY, PRÁCA | GLOBALOFFICE.SK | REGISTRAČNÉ VIRTUÁlNE SÍDLO FIRMY | MINCE | CMS | ESHOP | TESTIVA
Prihlásenie:
>Staňte sa redaktorom eQuark.sk

eQuark.sk

Anketa

Ak by ste o tom mohli rozhodnúť práve vy, zaradili by ste Pluto opäť medzi planéty?

Quark

Prečo sú ťažké autá bezpečnejšie?

29.6.2009 13:35:22 | * q
| Počet zobrazení: 3905x

Odpovedá
RNDr. Peter Kluvánek, PhD.

 

Ťažšie autá sú pri čelných zrážkach dvoch áut bezpečnejšie z viacerých dôvodov. Kritickou veličinou na posúdenie intenzity zrážky (deštrukčnej sily) je zrýchlenie, ktoré pri nej pôsobí na posádku alebo auto. Zvyčajne sa toto zrýchlenie uvádza v násobkoch g, čo je tiažové zrýchlenie na povrchu Zeme (približne 10 m/s2). Čím väčšie zrýchlenie posádka pri náraze podstúpi, tým je náraz nebezpečnejší. Aj trénovaní akrobatickí a vojenskí piloti upadajú pri dlhšom pôsobení zrýchlení nad 9 g do bezvedomia. Najvyššie zrýchlenie, ktoré dobrovoľník prežil bez väčších zranení, bolo pri raketových testoch 46,2 g. Poľský pilot F1 Kubica pri hrôzostrašne vyzerajúcej havárii v roku 2007 prežil bez vážnejšej ujmy zrýchlenie 75 g. Pri automobilových nehodách možno prežiť aj zrýchlenia nad 100 g, avšak len počas tisícin sekundy.
Zrýchlenie je tým väčšie, čím je väčšia zmena rýchlosti, prípadne čím je kratší čas, za ktorý sa táto zmena stala. Keď zastavíte z rýchlosti 10 m/s (= 36 km/h) za 1 sekundu, pôsobí na vás zrýchlenie 10 m/s2, čiže približne 1 g. Na vaše ubrzdenie je potrebná v tomto prípade sila rovná vašej tiaži. Ak chcete zastaviť za 0,1 sekundy, potrebujete zrýchlenie 10 g, a teda desaťnásobne väčšiu silu, než je vaša tiaž. Väčšie zrýchlenie je potrebné aj v prípade, ak chcete ubrzdiť z väčšej rýchlosti. V prípade zastavenia z rýchlosti 20 m/s (= 72 km/h) za 1 sekundu je potrebné zrýchlenie 2 g, za 0,1 sekundy je to už 20 g.
Zrýchlenie auta a vodiča pri náraze nemusia byť totožné. Použitie bezpečnostných pásov predlžuje brzdnú dráhu tela vodiča na hodnotu približne rovnú brzdnej dráhe auta a zrýchlenie je preto v tomto prípade rovnaké. Airbag tlmí náraz a chráni hlavu či hrudník pred nárazom na tvrdé časti v kabíne auta (telo spomalí pôsobením akceptovateľnej sily). Ak vodič nemá zapnutý bezpečnostný pás, bude sa jeho telo (trup a hlava) pohybovať ešte istý čas po náraze približne rovnakou rýchlosťou, kým nenarazí na tvrdú prekážku, akou je prístrojová doska či volant. V tom momente začne intenzívne brzdenie na kratšej dráhe. Tým výrazne narastie zrýchlenie. Ak by pri rýchlosti 20 m/s zabrzdil človek na vzdialenosti 10 cm, pôsobilo by na neho zrýchlenie takmer 204 g. Tieto jednoduché výpočty objasňujú, prečo je také nebezpečné, keď v dôsledku deformácie auta po náraze začnú rôzne jeho časti presahovať do kabíny. Nárazy členov posádky do takýchto prekážok spôsobujú až 50 percent zranení pri haváriách.
Prepočítali sme idealizovanú čelnú zrážku dvoch áut (neberieme tu do úvahy priebeh deformácie, odlišnú pevnosť áut, rozdiely vo výške, konštrukcii a podobne) idúcich presne oproti sebe, ktoré po zrážke vytvoria jeden spoločný vrak. Použitie zákona zachovania hybnosti je potom zvlášť jednoduché. Budeme tiež predpokladať, že zrýchlenie auta aj posádky je počas nehody rovnaké. Autá nech sa v momente nárazu pohybovali rýchlosťou 50 km/h a hmotnosť ľahšieho bola 1 000 kg. Pre zrýchlenie pôsobiace na vodičov v týchto autách sme získali hodnoty znázornené v grafe na obr. 1. Z grafu vidieť, že v prípade rovnakej hmotnosti áut je zrýchlenie pôsobiace na oboch šoférov rovnaké. Čím je druhé auto ťažšie, tým väčšie zrýchlenie (a aj sila) bude pôsobiť na šoféra v ľahšom aute. Naopak, menšiemu zrýchleniu bude vystavený šofér v ťažšom aute. Pomer zrýchlení je rovný približne pomeru hmotností oboch áut. To je hlavný dôvod, pre ktorý šoféri autobusov a kamiónov vychádzajú zo zrážok s osobnými autami bez vážnejších zranení. V prípade veľmi veľkého pomeru hmotností bude na vodiča v ľahkom aute pôsobiť zrýchlenie, akoby narazil rýchlosťou rovnou súčtu rýchlostí oboch áut do nehybného masívneho múru.
Ešte objasníme, prečo je zrýchlenie ťažšieho auta menšie. Fyzika nás učí, že výsledná hybnosť áut pred zrážkou sa rovná ich výslednej hybnosti po zrážke. Ak sa teda hybnosť jedného z áut zmení o nejakú hodnotu, hybnosť druhého sa musí zmeniť o rovnako veľkú hodnotu v opačnom smere. Hybnosť je súčinom hmotnosti a rýchlosti. K zmene hybnosti ťažšieho auta je tak potrebná menšia zmena rýchlosti ako na zmenu hybnosti ľahšieho auta (koľkokrát je hmotnosť auta väčšia, toľkokrát menšia zmena rýchlosti bude postačovať na rovnako veľkú zmenu hybnosti ako pri ľahšom aute). Čas zrážky je pre obe autá rovnaký, takže na auto, ktoré mení svoju rýchlosť viac, bude pôsobiť väčšie zrýchlenie. Ľahšie auto aj s posádkou bude preto vystavené počas nárazu väčšiemu zrýchleniu a tým aj väčšej sile.
Bezpečnosť však nesúvisí len s hmotnosťou áut. Ťažšie autá sú väčšinou autá vyšších tried. Majú preto aj lepšie vybavenie a lepšie zabezpečenú pasívnu a aktívnu bezpečnosť posádky (dlhšia a masívnejšia predná časť kapoty, špeciálne deformačné zóny „pohlcujúce“ silu nárazu, väčšie množstvo airbagov...). Mnohokrát mávajú rôzne rámy (najmä nákladné autá), ktoré sú pre malé auto v prípade čelného nárazu vyslovene nebezpečné. Značný rozdiel veľkostí kolies, a tým aj výšky vozidla nad cestou, spolu s veľkým rozdielom hmotností a tuhostí predných častí kapoty pri zrážkach s nákladnými automobilmi spôsobia neraz situáciu, pri ktorej sa osobné auto zasunie pod nákladné auto (obr. 2). Brzdné sily pôsobiace na nákladné auto sú v takýchto prípadoch malé. Následky pre posádku osobného automobilu sú však fatálne.

 

Zdieľaj článok
 
Hodnotenie: 2,03
Príspevok na titulke

Vyberte článok na titulku kliknutím na linku

 

www.brigada.sk - brigády, brigáda, práca, zamestnanie www.najdes.sk - katalóg, portál, vyhľadávač www.equark.sk - veda, výskum, technika www.uvery.sk - úvery, pôžičky, hypotéky www.elearning.sk - elearning, LMS, vzdelávanie, kurzy, elektronické vzdelávanie www.globaloffice.sk - registračné sídlo, virtuálna adresa a kancelária www.globalhosting.sk - domény, doména, webhosting, hosting www.globalweb.sk - CMS, WCMS, redakčný systém, publikačný systém www.globalshop.sk - internetový obchod, eshop, e-commerce Global Services Slovakia s.r.o. - www.gsgroup.sk, informačné systémy, portálové riešenia, intranety, web dizajn

Generuje redakčný CMS systém GlobalWeb spoločnosti Global Services Slovakia s.r.o.