تست تصادف کامیون‌ها را با مانع سخت ببینید

امروزه، بسیاری از خودروها در تست‌های موسسات ایمنی مثل یورو‌ ان‌کپ شرکت می‌کنند و موفق به کسب امتیازهای مختلفی می‌شوند. در این میان، جای تست تصادف خودروهای سنگین خالی است، اما بگذارید این‌بار، سری به دنیای خودروهای سنگین بزنیم و مقاومت آن‌ها را پس از برخورد موانع سخت ببینیم!

اگر به دنیای فیزیک علاقمند هستید، بگذارید پس از تماشای این کلیپ کمی درمورد فیزیک برخورد اجسام با مانع برایتان بگوییم. در فیزیک مفهومی داریم به نام تکانه. تکانه یا همان ضربه عبارت است از حاصل ضرب جرم در سرعت لحظه‌ی برخورد. بنابراین هرچه جسم سنگین‌تر باشد، ضربه‌ی وارده هم بیشتر می‌شود. به همین دلیل است که در کلیپ تست تصادف کامیون‌ها، شاهد برخورد و ضربه‌های مهلک هستیم، چراکه جرم یا به اصطلاح، وزن کامیون‌ها بسیار بیشتر از خودروهای سواری است و هنگام برخورد با چنین موانع سخت و بی‌نهایت محکم، بسیار بیشتر آسیب می‌بینند.

نکته‌ی دیگر در تصادف، مدت زمان برخورد است. وقتی که سرعت حرکت جسم بلافاصله صفر می‌شود، نیروی به مراتب بسیار بیشتری بین اجسام منتقل می‌شود تا زمانی که مدت زمان ضربه چند میلی ثانیه بیشتر طول بکشد. همین موضوع باعث شد تا کیسه‌های هوا باعث افزایش ایمنی سرنشینان شود. پس از این که سنسورها، متوجه برخورد جسمی با خودرو می‌شوند، کیسه‌های هوا طی فرآیند و واکنش‌های شیمیایی باد می‌شوند تا در پوششی نرم، سر و گردن سرنشین را محافظت کنند و به واسطه‌ی نرمی کیسه‌هاست که سر و گردن فرصت بیشتری برای ساکن شدن، دارند. چراکه مدت زمان توقف جسم پس از برخورد با مانع، به وزن، جنس و انعطاف‌پذیری مانع بستگی دارد که البته، مولفه آخر، خود برگرفته از جنس ماده است؛ این که مانع یک دیوار گچی باشد یا بتنی، این که پهنای دیوار چند سانتی‌متر باشد یا چند متر. همه‌ی این‌ها در میزان تخریب تصادف تاثیرگذار هستند.

نکته‌ی جالب دیگر در دنیای فیزیک این است که همه‌ی اجسام در دنیای مادی ذاتا تمایل به حفظ وضعیت قبلی خود دارند که از این موضوع در فیزیک به عنوان اینرسی، لختی یا ماند یاد می‌شود. برای شفافیت بیشتر این موضوع، مثالی از خودروهای سنگین و کامیون‌ها می‌زنیم. شروع حرکت کامیون، کار سختی برای ما تلقی می‌شود، چراکه برای به هم زدن وضعیت سکون و به حرکت انداختن آن نیاز به نیرو و انرژی داریم. سوخت حکم منبع انرژی یا راحت‌تر بگوییم، حکم غذای کامیون را دارد و موتور به عنوان منبع نیروی محرکه شناخته می‌شود. پس از نیروی محرکه، سیستم انتقال نیرو است که آن را از موتور به چرخ‌ها منتقل می‌کند.  پس اگر راحتی استارت زدن و فشار دادن پدال گاز توسط خودمان را کنار بگذاریم، همین انرژی، فرآیند تولید نیروی محرکه و انتقال آن به چرخ‌ها به عنوان کاری سخت قلمداد می‌شود تا یک کامیون چند تنی با این شرایط به حرکت درآید.

همین شرایط برای توقف، کاستن یا افزایش سرعت کامیون نیز پابرجاست. وقتی کامیون سرعت دارد، ذاتا تمایل به حفظ همان موقعیت قبلی خود دارد ولی وقتی که می‌خواهیم سرعت آن را زیاد یا کم کنیم، باید کار انجام دهیم. مثلا توقف یک کامیون چند تنی با سرعت‌های بالا را مثال می‌زنیم که از نظر ایمنی و جلوگیری از خسارت‌های جانی و مالی اهمیت ویژه‌ای دارد. در حقیقت این ترمزهای بسیار قدرتمند هستند که می‌توانند سرعت بالای خودروهای سنگین را کم کنند. برای اهمیت بالای این موضوع، خودروسازها از بوسترهای قوی در خودروهای سنگین استفاده می‌کنند، هم‌چنین بعضا در قطار و متروها شاهد سیستم‌های دیگری مثل استفاده از نیروی موتور برای کاستن سرعت این وسایل هستیم.

همه‌ی این قصه‌‌های کوتاه از مفهوم قانون دوم نیوتون برگرفته شده است؛ طبق قانون دوم نیوتن، برای غلبه بر وضعیت تعادل و اینرسی یک جسم بایستی بر آن نیرو وارد کنیم. حال برآیند نیروهای وارد بر یک جسم برابر با تغییرات تکانه در واحد زمان. در آخر باید بگوییم که تصادف، به عنوان یکی از پیچیده‌ترین و ناگوارترین اتفاقات در دنیای فیزیک شناخته می‌شود. هیچ وسیله‌ای نمی‌تواند به‌طور دقیق، میزان نیروی رد و بدل شده‌ را در تصادفات به ما بگوید. هیچ وسیله‌ای نمی‌تواند روند و واکنش و رفتار عناصر را پیش از تصادف پیش‌بینی کند.

جمع‌بندی نکات گفته شده را می‌توان در دو جمله گفت: در تصادف هرچه جسم سنگین‌تر و سرعت لحظه‌ای بیشتری در زمان برخورد داشته باشد، میزان خرابی بیشتری در پیش دارد. و البته،هرچه مدت زمان برخورد به واسطه‌ی جنس مانع، کم‌تر باشد، شاهد صدمه و آسیب کم‌تری خواهیم بود.

امیدواریم که هیچ وقت تجربه تصادف خطرناک نداشته باشید و درگیر این مسائل خطرناک فیزیک نشوید!