Фізика автомобільних аварій

Автомобі́ль, авто́ (від грец. αὐτός — сам і лат. mobilis — той, що рухається) — самохідна колісна машина, яка приводиться в рух встановленим на ній двигуном і призначена для перевезення людей, вантажу та усього такого.

Бензин містить приблизно 56 (п'ятдесят шість) мегаджоулів хімічної енергії на 1 літр, а це більше енергії, ніж ви отримаєте від вибуху 1 кг (одного кілограма) тротилу, і достатньо для живлення тостера упродовж цілої доби.
Автомобілі працюють, спалюючи бензин для перетворення хімічної енергії в кінетичну енергію руху автомобіля, хоча майже 80% цієї енергії втрачається в двигуні у формі тепла.
Проте, і 20% з 56 (п'ятдесяти шести) мільйонів джоулів - це багато енергії...
Простіше кажучи, потрібно приблизно п'ять чайних ложок бензину, щоб прискорити двохтонний автомобіль до 60 (шістдесяти) кілометрів на годину, і близько третини чашки - для кожної додаткової хвилини руху автомобіля з цією швидкістю.
Може здатися, що це небагато палива, проте енергія автомобіля на швидкості 60 (шістдесят) кілометрів на годину, еквівалентна
енергії слона, чи стегозавра, скинутого з даху триповерхового будинку.
І для того, щоб автомобіль зупинитився, вся ця енергія повинна кудись подітися.
Якщо гальма зупиняють автомобіль, то вони розсіюють енергію за рахунок нагрівання.
У випадку зіткнення, енергія розсіюється шляхом згинання і зминання металу в зовнішніх зонах автомобіля.
І точно так само, як плавне гальмування приємніше, аніж різка зупинка, автомобілі були ретельно спроектовані для зминання, коли вони врізаються в перешкоду, - що, таким чином, подовжує тривалість зіткнення, а отже зупинка вимагає мЕншого прискорення.
Значне прискорення протягом дуже короткого проміжку часу - це недобре для м'якого людського мозку та інших органів.
Проте, люди не люблять керувати автомобілями з дуже довгими передніми частинами, тому більшість автомобілів мають лише близько 50 см (п'ятдесяти сантиметрів) простору для зминання, в якому потрібно розсіяти таку ж енергію, яку матиме при падінні наш стегозавр.
Це означає, що під час зминання ця частина повинна протидіяти силі величиною майже з чверть сили тяги головного двигуна "Спейс Шаттла".
Більше половини роботи при контрольованому зминанні здійснюється двома сталевими рейками, що з'єднують передній бампер
з корпусом, які, згинаючись і деформуючись, поглинають енергію і сповільнюють автомобіль.
Майже увесь залишок енергії поглинається іншими металевими елементами передньої частини автомобіля.
Таке ретельно сплановане руйнування дозволяє автомобілю під час аварії сповільнюватися з великим, але постійним прискоренням: дещо більшим, ніж те, яке відчувають льочики винищувачів і космонавти в тренувальних центрифугах.
Для порівняння: якщо б автомобілі були дуже жорсткими (якими вони і були у п'ятдесятих роках) і не зминалися, вони б зупинялися настІльки швидко, що прискорення було б у 15 раз більшим, аніж при навчаннях льотчиків винищувачів.
На щастя, інженери навчилися робити автомобілі із частинами, що можуть зминатися навколо жорсткої зони безпеки, тому що повністю жорсткі автомобілі не підходять ні для льотчиків винищувачів, ні для будь-кого іншого.
Хіба що, за винятком роботів.