Évente a közúti balesetek az Európai Unió 15 régi tagállamában több mint 40 000 emberéletet követeltek és több mint 1,7 millió embert - gyalogosokat, kerékpárosokat, utasokat és sofőröket - megsebesítettek. Ha bizonyos intézkedéseket követünk, megakadályozhatjuk az ilyen tragédiákat.
A mozgó autók, a fékezés vagy az ütközések első pillantásra mechanikai szempontból meglehetősen egyszerűek. Alapvető ismeretekkel, hogy miként működik a fizika szempontjából, rájövünk néhány egyébként megszokott dologra más szempontból, és gondolkodhatunk saját magatartásunkról az úton.
FÉKPÁLYA ÉS MI HATÁSA
Az autófékezésnek két alapvető típusát ismerjük: csúszással és csúszás nélkül. Ha az autó kerekei nem csúsznak, a gumiabroncs és az aszfalt érintkezési pontja a mozgás minden pillanatában nyugalomban van. Tehát olyan fékezésnél, amely nem nyírásban történik, a fékerő megegyezik a statikus súrlódási erő maximális értékével.
Ha a kerekek reteszelődnek, a gumiabroncs az aszfalthoz képest azonos sebességgel mozog, mint az autó. A súrlódási együttható abban a pillanatban "átvált" kinematikai értékére, így a súrlódási erő sokkal kisebb, mint a csúszásgátló fékezés során fellépő súrlódási erő.
Az elektronika, az ABS rendszer megakadályozza a megcsúszást, és ezáltal hozzájárul a súrlódási erő lehető legnagyobb értékének fenntartásához, így lerövidíti a féktávolságot. Ha az autó megcsúszik, irányíthatatlanná válik, és a sebessége irányába repül. Az ABS rendszer lehetővé teszi a vezető számára, hogy irányítsa az autót és elkerülje az ütközést.
A gumiabroncs-gyártók arra törekszenek, hogy a lehető legnagyobb súrlódási együtthatójú gumiabroncsokat állítsák elő. Nincs univerzális gumiabroncs minden körülmények között. A futófelület nélküli gumiabroncsok a legalkalmasabbak száraz útra. A nedves úton azonban teljesen alkalmatlanná válnak. A normál közlekedéshez szükséges gumiabroncsokat ezért horonyrendszerrel látják el, hogy a víz a lehető legjobban elvezesse a gumiabroncs alól. A gumiabroncs és az aszfalt közötti vízréteg drámai módon csökkenti a súrlódási együtthatót. A téli abroncsok abban az összetételben is különböznek a nyári gumiabroncsoktól, amelyből készültek. Alacsonyabb hőmérsékleten a lágyabb keverékek alkalmasabbak (így jobban tapadnak a hideg aszfaltra), amelyek nyáron túl gyorsan kopnak.
EGYSZERRE
Milyen erő hat az emberre egy ütközés során?
Newton 2. törvénye szerint (az erő a mozgás változásának oka, nem a mozgás mint olyan), a vezetőre ható erő egyenesen arányos a gyorsulásával. Az a gyorsulás, amelyet a vezetőnek át kell ütnie ütközés esetén, ezért az egyik döntő tényező a hatás súlyosságának megítélésében. Az emberi test olyan szövetek kombinációja, amelyek különböző ellenállást mutatnak a deformációs erővel és ezáltal a gyorsulással szemben. A gyorsulás ránk gyakorolt hatása sok tényezőtől függ. Például egy erős pofon tíz-száz g helyi gyorsuláshoz vezet, de nem okozhat kárt. Másrészt a g = 16 percenkénti felgyorsítása halálos következményekkel járhat az ember számára. Autóbalesetek során azonban túl lehet élni a 100 g feletti gyorsulásokat, amelyek azonban csak ezredmásodpercig tartanak.
Ha 10 m/s ütközés következne be, az átlagos gyorsulás csak körülbelül 12 g lenne. Ilyen gyorsulás esetén 1250 N erő hat egy 10 kg súlyú gyermekre, ami körülbelül 127 kilogramm súlyú. Ha a gyermeket a kezeiben tartja, ütés esetén szinte lehetetlen ekkora sebességgel tartani. 50 km/h sebességgel történő ütközés esetén 2411 N erővel kell megfognia a gyermeket. Ez megegyezik a 256 kg súlyú tömeggel. A gyermekülések és a biztonsági övek használata a hátsó üléseken ezért létfontosságú. Ez vonatkozik a fülke egyéb rögzítetlen rakományaira is. Ez halálos veszélyt jelent a legénység számára viszonylag alacsony sebességgel történő ütközés esetén.
Hatás a vezetőre
Ha a vezető nem visel biztonsági övet, teste egy ideig mozog az ütközés pillanatától az eredeti sebességgel, amíg kemény akadályba nem ütközik. Abban a pillanatban nagyon fékezni kezd, mert kevesebb lesz a fékezéshez szükséges út. Ez jelentősen megnöveli a gyorsulást és az emberre ható erőt is. Ha a vezető 10 cm-es pályán fékezne 20 m/s sebességgel, akkor a gyorsulás csaknem 204 g lenne. A hatás csak nagyon rövid ideig tartana, de a túlélés valószínűsége nagyon kicsi.
Az alapvető típusú övek használatával a vezető testének fékútja megközelítőleg megegyezik az autó fékútjával. A vezető és az autó gyorsulása ebben az esetben azonos. Azok az övek, amelyek egy bizonyos értékű erővel kezdenek megnyúlni, növelhetik a visszafogott személy fékútját. Ez csökkenti az emberre ható gyorsulást. A hatóerő is kisebb. A légzsák tovább elnyeli az ütést, és megvédi a vezető fejét vagy mellkasát az autó kabinjában lévő kemény alkatrészek ütközésétől. Oldalsó ütközés esetén a biztonsági övek kevésbé hatékonyak, ezért különféle kiegészítő megerősítéseket vagy légzsákokat használnak az ajtókhoz.
A hatás függése az autó tömegétől
Autóbalesetekben nagyon fontos az autó súlya. A nehezebb autó vezetője kisebb erőhatásnak van kitéve, mint egy könnyebb autó vezetője. Ha az autók súlya megegyezik, a sofőrökre ható erők is azonosak.
Amit szem előtt kell tartanunk
- Óvatosan cserélje a gumiabroncsokat az út állapotának megfelelően,
- használjon biztonsági öveket minden autóút során,
- ha gyerekeket hordunk, használjunk autósüléseket,
- ha van rá lehetőségünk, akkor vásárláskor egy nehezebb, légzsákos felszereltségű autót részesítenénk előnyben,
- de ami a legfontosabb: óvatosan és körültekintően viselkedjen az utakon, tartsa be a sebességkorlátozást, és ne haladjon gyorsabban és merészebben, mint hinnénk.