你正开车前进,时速 50 公里,你4.5 公斤的脑袋(估且这样认为,好像我们不太容易知道自己脑袋有多重)距离方向盘60 厘米。当你一边惬意地叫着音乐,一边行驶在风景优美的林间公路,突然间前面那辆车停了,结果你追撞上去,车子猛然停止下来。

A.在没有安全气囊的情况下,如果你的脑袋直直往前撞,撞上方向盘的速度会是多少?

答:你撞上方向盘的速度与汽车的速度相同,因为你也是汽车这个系统的有机组成部分,都是50公里/小时。这可不太妙。

B.如果方向盘以 0.1 秒的时间让你的脑袋停住(极突然),你的头会承受多大的力?

答:50公里/小时也就是约13.9米/秒。

如果方向盘以0.1秒的时间让你的脑袋极突然的停止,我们先来计算你脑袋从13.9米/秒降到0时的加速度

a=0-13.9/0.1 米/秒²=-139米/秒²。

其次把所有数字都套入牛顿先生的公式F=ma,

可计算出F=4.5公斤×139米/秒²=625.5牛顿。

再把牛顿换算成公斤:即为

625.5牛顿/9.8牛顿/公斤≈63.8公斤。

这已经不是疼不疼的问题了,而是脑袋在不在的问题了。

C.如果你的车在 0.5 秒内完全停住,而车头变形扭曲,对你有多少帮助?

答:先来算出你脑袋的加速度:

速度在半秒内从 13.9 米/秒降到 0,

则加速度a=(0-13.927.8 )/0.5 米/秒²=-27.8

米/秒²。

将新的加速度套入牛顿的公式:

F = ma,

F=4.5 公斤×27.8米/秒² = 125.1 牛顿≈ 12.8 公斤

看起来好多了,不过还是一样,好痛啊。

D.如果有个安全气囊,让你的脑袋奔往方向盘的旅程变慢,花了整整 2 秒才到,你的头撞上方向盘的力量是多少?

安全气囊膨胀是化学变化吗(安全气囊你生命的保护囊)(1)

答:再算一次你脑袋的加速度;

速度在 2 秒从 13.9 米/秒降到0,则加速度a=(0-13.9)/2 米/秒²= -6.95 米/秒²

由F= ma知F= 4.5公斤 ×6.95米/秒²

= 31.275 牛领≈ 3.19 公斤

好多了,就像一个飞速而来的足球砸在头上,你还够壮,还能顶得住!

安全气囊膨胀是化学变化吗(安全气囊你生命的保护囊)(2)

亲友们:通过以上物理小知识,驾车出行时,控制车速,谨慎驾驶!

安全气囊膨胀是化学变化吗(安全气囊你生命的保护囊)(3)

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