Определите с какой силой действует на ремень безопасности водитель с массой 100 кг
Обновлено: 05.07.2024
Так уж устроен человек, что, понимая опасность, которая связана с процессом дорожного движения, и зная печальную статистику дорожных происшествий, он никак не может допустить мысли, что и с ним может случиться нечто подобное. Не потому ли и мы сами порой легкомысленно забываем пристегиваться ремнями, отправляясь в поездку на автомобиле?
Иногда, избегая наезда или столкновения, приходится неожиданно и резко тормозить. Пассажиры, не будучи подготовленными, силой инерции будут буквально брошены вперед и могут получить серьезные травмы, ударившись головой о стекло или переднюю стойку. Водитель в таких ситуациях находится в лучшем положении, поскольку упором для его рук является рулевое колесо. В случае же дорожного происшествия, особенно при опрокидывании автомобиля, отсутствие ремней, как правило, приводит к тяжелым последствиям.
Подсчитано, что легковой малолитражный автомобиль массой 1000 кг при скорости 50 км/ч обладает кинетической энергией около 105 Дж. При столкновении с каким-либо препятствием эта энергия расходуется на деформацию передней части кузова. В зависимости от конструкции автомобиля деформация может достигать 30 — 50 см. При мгновенной остановке автомобиля водитель и пассажиры, если они не закреплены ремнями безопасности, могут получить опасные для жизни травмы.
В случае столкновения величина силы, действующей на водителя, определяется согласно второму закону Ньютона по следующей формуле:
F = ma.
где m — масса водителя, кг;
a — ускорение (замедление), м/с2.
При столкновениях скорость автомобиля гасится почти мгновенно на очень небольшом расстоянии. При наезде, например, на массивную опору первоначальная скорость будет погашена на пути, равном деформации передней части автомобиля. Поэтому величина замедления оказывается очень большой. Если же автомобиль, двигаясь со скоростью 50 км/ч, столкнулся с неподвижным препятствием и при этом его передняя часть деформировалась на 0,5 м, то величина замедления будет a = 385 м/с2. Принимая массу водителя равной 80 кг, получим силу, которая действует на него в момент столкновения:
F = 80*385 = 30800Н.
Следовательно, сила, действующая в этом случае на водителя, почти в 40 раз превышает его вес. Должно быть понятно, какие травмы получают люди при столкновениях. Перемещение тела водителя при наезде на препятствие показано на рис. 1, а.
Рис. 1. Перемещение тела водителя в случае столкновения с препятствием: а — при отсутствии ремней; б — при их наличии. Заштрихованные зоны — типичные места травм при наезде на препятствие.
В настоящее время наиболее простым и надежным средством защиты водителей и пассажиров являются ремни безопасности, получившие повсеместно широкое распространение. По своей конструкции ремни бывают трех типов: поясные, диагональные, комбинированные. Поясной ремень не обеспечивает фиксации верхней части туловища и потому не исключает возможности удара головой о рулевую колонку и ветровое стекло. Кроме того, поясной ремень не гарантирует безопасности при боковых столкновениях, когда травмы получают при ударе о стойку, двери. Диагональный (плечевой) ремень также не гарантирует надежной фиксации тела. Лишь комбинированный ремень безопасности (включающий в себя диагональную и поясную лямки) способен хорошо удерживать тело водителя или пассажира, предотвращая опасные перемещения при столкновениях (рис. 2, б).
В нашей стране легковые автомобили на заводе комплектуются ремнями безопасности комбинированного типа для передних сидений. Имеются ремни и в продаже, а их установка (при наличии мест крепления) может быть выполнена сравнительно просто.
По зарубежным данным, ремни безопасности на 45% снижают риск гибели людей в случае столкновения при скорости 100 км/ч и обеспечивают практически 100% гарантию при скоростях 70 — 80 км/ч.
В Московском автомобильно-дорожном институте проводилось изучение травм водителей и пассажиров легковых автомобилей. Установлено, что чаще всего лица, не пользовавшиеся ремнями безопасности, получают травмы головы и грудной клетки. Источником травм водителей являются: рулевая колонка — 68% случаев, ветровое стекло — 28,5%, щиток приборов — 23,1%, боковая стойка — 12,5%, верхняя часть крыши кузова — 3%.
В Швеции проводился подробный анализ 28 780 дорожно-транспортных происшествий, в которых участвовали как автомобили, оборудованные ремнями безопасности, так и автомобили без ремней. В табл. 1 приведены результаты этого анализа.
Как видно из приведенных данных, среди получивших травмы различной степени тяжести 83% составляют водители и пассажиры, которые не пользовались ремнями. Причем вероятность получения смертельных травм для них в 4 раза выше, чем у лиц, пользовавшихся ремнями безопасности.
Нередко водители и пассажиры получают смертельные ранения, выпадая при дорожном происшествии из автомобиля. Ремни безопасности практически исключают такую возможность.
В связи с высокой эффективностью ремней Правила движения многих стран требуют в обязательном порядке пользоваться ими при движении автомобиля.
Такое положение зафиксировано в Правилах дорожного движения нашей страны, Бельгии, Дании, Финляндии, Франции, Великобритании, Швейцарии, Нидерландов, Японии, США, Швеции и ряда других государств.
Помимо ремней безопасности в качестве средства защиты водителей и пассажиров от травм на моделях зарубежных автомобилей устанавливают подушки безопасности (airbag). В нерабочем состоянии они представляют собой нейлоновый мешок, уложенный под щитком приборов, в рулевой колонке или в спинках передних сидений. В комплект подушки входит баллон со сжатым до 200 — 220 атм. азотом, кран-вентиль с детонатором и датчик столкновения, расположенный в передней части автомобиля.
В момент столкновения срабатывает детонатор и в доли секунды азот поступает в подушку. Полное заполнение подушки наступает в тот момент, когда по инерции тело водителя и пассажира должно было бы удариться о руль, щиток приборов, спинку переднего сиденья. Таким образом, надувные подушки надежно фиксируют тело водителя и пассажира, предохраняя их от удара. После этого азот автоматически выпускается из подушек и они не ограничивают видимость и не мешают водителю и пассажирам быстро покинуть автомобиль. Весь процесс работы подушки длится не более 0,5 с.
Важную роль для предотвращения тяжелых последствий дорожно-транспортных происшествий играют подголовники, которые в случае наезда на автомобиль сзади исключают повреждения шейных позвонков (рис. 2). Подголовник должен быть достаточной высоты, чтобы он мог служить надежным упором для головы.
Рис. 2. Перемещение головы водителя при наезде сзади: а — при отсутствии подголовника; б — при наличии подголовника.
Помимо ремней и подголовников делу повышения безопасности на транспорте служат знак аварийной остановки, аптечка и огнетушители, которые в соответствии с Правилами дорожного движения должны быть на всех автомобилях.
На мотоциклах с коляской требуется иметь знак аварийной остановки и аптечку. Правилами определены случаи, когда водитель должен выставлять сзади транспортного средства знак аварийной остановки (треугольник или красный мигающий фонарь). Этот знак выставляется при вынужденной остановке на железнодорожных переездах, под мостами, под эстакадами, в туннелях, а также в других случаях, когда есть основания полагать, что транспортное средство может быть своевременно не замечено другими водителями.
К сожалению, еще нередко приходится видеть, как некоторые водители вместо знака аварийной остановки выставляют все, что попадет под руку — подушки от сиденья, ведра, канистры, ветки деревьев, очевидно полагая, что такой меры вполне достаточно. Однако эти предметы плохо заметны и поэтому практически не уменьшают опасности наезда.
Треугольный знак аварийной остановки отвечает международным требованиям и обеспечивает видимость в свете фар автомобиля с достаточно большого расстояния, гарантирующего в случае необходимости своевременную остановку. Таким же требованиям отвечает и красный мигающий фонарь, который также может использоваться в качестве знака аварийной остановки. Напомним, что треугольник или мигающий фонарь должны выставляться на расстоянии 25 — 30 м от транспортного средства со стороны попутного движения.
О пользе аптечки и огнетушителей говорить не приходится — эти предметы при дорожно-транспортном происшествии могут спасти жизнь пострадавшим.
Очень важно, чтобы водители умели пользоваться огнетушителем и содержимым аптечки.
Читайте также: