Un automobile urta frontalmente a 40 km/h un muro cemento armato. L’auto si deforma di circa 60 cm prima di fermarsi contro il muro, Mentre trattiene il corpo del conducente, la cintura di sicurezza si allunga, il risultato è fornire altri 20 cm di spazio di arresto.
Valuta l’accelerazione a cui è sottoposto il conducente durante l’urto
Senza cinture di sicurezza il conducente urta contro il volante e si ferma in 5 cm
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Livello 1
Teorema dell'impulso, dal 2° principio della dinamica, F = m * a;
t = tempo di azione della forza; durata dell'urto;
F = m * (v - vo) / t;
F * t = m v - m vo;
vo = 40 km/h = 40000 m/3600 s = 40 / 3,6 = 11,11 m/s;
v = 0 m/s; velocità finale;
a = (v - vo) / t;
a = (0 - vo) / t
a = - 11,11 / t;
Spazio di arresto = 60 + 20 cm = 80 cm = 0,80 m;
1/2 a t^2 + vo t = 0,80;
1/2 * (- 11,11 / t) * t^2 + 11,11 * t = 0,80;
- 5,56 * t + 11,11 * t = 0,80;
5,56 t = 0,80;
t = 0,80 / 5,56 = 0,14 s;
a = - 11,11 / 0,14 = - 79,4 m/s^2; accelerazione pari a 8 volte l'accelerazione di gravità g.
L'accelerazione sarà maggiore se, senza cinture, si ferma in 60 + 5 cm e urta contro il volante; meglio con le cinture.
a = - 11,11 / t;
Spazio di arresto = 60 + 5 cm = 65cm = 0,65 m;
1/2 a t^2 + vo t = 0,65;
1/2 * (- 11,11 / t) * t^2 + 11,11 * t = 0,65;
- 5,56 * t + 11,11 * t = 0,65;
5,56 t = 0,65;
t = 0,65 / 5,56 = 0,117 s;
a = - 11,11 / 0,117 = - 95 m/s^2; (9,7 volte l'accelerazione di gravità g).
Ciao @pamax
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Genius II
