Яка швидкість розгону з 0 до 100 км/год загрожує життю людини?
З якоїсь особливої причини в світі велика увага приділяється саме швидкості розгону автомобіля з 0 до 100 км/год (в США з 0 до 60 миль в годину). Експерти, інженери, любителі спортивних автомобілів а також і прості автолюбителі з якоюсь одержимістю постійно слідкують за технічною характеристикою автомобілів, яка як правило розкриває динаміку розгону автомобіля з 0 до 100 км/год. Причому весь цей інтерес спостерігається не тільки до спортивних автомобілів для яких динаміка розгону з місця є дуже важливим значенням, але й зовсім звичайним автомобілям економ-класу.
В наші дні найбільший інтерес до динаміки розгону з 0 до 100 км/год спрямований на електричні сучасні автомобілі, які почали поступово витісняти з авто ніші спортивні суперкари з їх неймовірною швидкістю розгону. Ось наприклад, ще кілька років тому здавалося просто фантастикою, що автомобіль може розганятися до 100 км/год трохи більше ніж за 2 секунди. Але сьогодні деякі сучасні електрокари вже впритул наблизилися до цього показника.
Це природно змушує задуматися: А яка швидкість розгону автомобіля з 0 до 100 км/год небезпечна для здоров’я самої людини? Адже чим швидше розганяється автомобіль, тим більше навантаження відчуває водій, що знаходиться (сидить за кермом.
Bugatti Chiron: Історія створення суперкара потужністю в 1500 л. с.
Погодьтесь з нами, що людський організм має свої певні межі і не може витримати нескінченні наростаючі навантаження, які діють і впливають на нього при швидкому розгоні транспортного засобу, певний вплив. Давайте разом з нами дізнаємося, а який граничний розгін автомобіля може теоретично ну і практично витримати людина.
Прискорення, як всі ми напевно знаємо, це проста зміна швидкості руху тіла за одиницю часу взятого. Прискорення будь-якого об’єкта, що знаходиться на землі залежить, як правило, від сили тяжіння. Сила тяжіння – це сила, що діє на будь-яке матеріальне тіло, яке знаходиться поблизу поверхні землі. Сила тяжіння на поверхні землі складається з тяжіння і відцентрової сили інерції, яка виникає із-за обертання нашої планети.
Згідно законам фізики встановлено, що при русі об’єкта виникає перевантаження (G), яка залежить від прискорення. Тобто, чим швидше відбувається прискорення рухомого об’єкта, тим більше виникає перевантаження, утворена з-за сили тяжіння. Наприклад, коли людина стоїть нерухомо на місці, то він відчуває перевантаження 1g, так як по суті, ми рухаємося в просторі разом з нашою планетою та в зв’язку з гравітацією, яка нас і утримує на поверхні землі.
Така ж перевантаження в 1g діє і на наше тіло, коли ми припустимо сидимо на стільці. 1g це кількість сили, яка виявляється (тисне) на нашу поперек і нижню частину спини, все для того, щоб перешкодити нам піти у вільне падіння в просторі. Адже погодьтеся, якби сила тяжіння надається свій тиск на нас було б менше, то ми просто не змогли б встояти на поверхні нашої планети. В цьому випадку ми б вирушили у вільне падіння.
Коли ж ми сидимо в автомобілі і починаємо прискорюватися, то ці G-сили починають діяти на лінійно-горизонтальній осі. Природно, що перевантаження при розгоні машини буде зовсім інший порівняно з тією, яка впливає на людину в стоячому автомобілі.
Давайте ж з’ясуємо, яка перевантаження виявляється на людину при розгоні автомобіля.
Почнемо ми з відносно повільною динаміки цього прискорення (за сучасними мірками), з 0 до 100 км/год у періодиці 10 секунд.
Для цього можна скористатися спеціальним онлайн-конвектором перетворення величин. Так, за допомогою цього калькулятора ми з вами вирахували, що при розгоні автомобіля з 0 до 100 км/год за 10 секунд перевантаження, що впливає на водія, становить 0.28325450 = 0.28. Тобто розгін з місця з 0 до 100 км/годину протягом десяти секунд буде чинити на людину перевантаження 0.28 g.
Як ви бачите, при прискоренні за кермом автомобіля лінійно горизонтальні G-сили впливають на людину набагато менше, ніж ці сили впливають на тіло людини в стані спокою.
Відповідно, для того, щоб досягти тієї ж перевантаження в 1g, яка впливає на людину коли він стоїть або сидить нерухомо на стільці необхідно, щоб автомобіль з 0 до 100 км/год розганявся за 2,83 секунди. Це можна обчислити і з допомогою простого калькулятора.
Якщо ми хочемо бути зовсім точними, то перевантаження людини в 1g сидить за кермом автомобіля утворюється при прискоренні машини з 0 до 100 км/год за 2,83254504 секунди.
І так, ми знаємо, що при перевантаженні в 1g людина не відчуває на собі ні яких проблем. Наприклад, серійний автомобіль Tesla Model S (дорога спецверсія) з 0 до 100 км/год може розганятися за 2,5 секунди (згідно специфікації). Відповідно, водій знаходиться за кермом цього автомобіля при розгоні буде випробовувати перевантаження 1.13 g.
Це вже як ми бачимо, більше ніж перевантаження, що випробовується людиною у звичайному житті і яка виникає через гравітації а також з-за руху планети в просторі. Але це зовсім небагато і перевантаження не представляє для людини ніякої небезпеки. Але, якщо ми сядемо за кермо потужного драгстера (спортивного автомобіля), то картина тут вже виходить зовсім інша, так як ми з вами спостерігаємо вже інші цифри перевантаження.
Наприклад, найшвидший драгстер може розганятися з 0 до 100 км/год всього за 0,4 секунди. У підсумку виходить, що це прискорення викликає перевантаження всередині машини в 7.08 g. Це вже, як ви бачите, чимало. За кермом такого божевільного транспорту ви будете відчувати себе не дуже комфортно, і все із-за того, що ваш вага збільшиться порівняно з попереднім майже в сім разів. Але не дивлячись на таке не дуже комфортний стан при такій динаміці розгону, ця (дана) перевантаження не здатна вас убити.
Так як же тоді автомобіль повинен розігнатися, щоб убити людину (водія)? Насправді однозначно відповісти на таке питання не можна. Справа тут в наступному. Кожен організм у будь-якої людини суто індивідуальний і природно, що наслідки впливу на людину певних сил теж будуть абсолютно різними. Для кого-то перевантаження в 4-6g навіть на кілька секунд вже буде (є) критичною. Таке перевантаження може призвести до втрати свідомості і навіть до загибелі людини. Але зазвичай подібна перевантаження для багатьох категорій людей не небезпечна. Відомі випадки, коли перевантаження в 100g дозволяла людині вижити. Але правда, це дуже велика рідкість.
Дивіться також: Порівняння двох американських легенд: 2015 Ford Mustang GT і F-4 Phantom II
Наведемо приклад, людина на американських гірках в парку атракціонів може відчувати перевантаження до 6g, але їх тривалість настільки мала, що це не небезпечно для життя. Льотчики пілотованих винищувачів в компресійних костюмах можуть вижити при тривалих перевантаженнях у 8g або 9g. Але це все не ті види перевантажень, які відчуває людина, перебуваючи за кермом автотранспортного засобу з прискоренням в просторі на землі.
Доречі, ми заодно відразу згадали, що офіцер ВПС США Джон Stapp брав участь в експерименті по впливу перевантаження на людину під час прискорення. Джона Стаппа посадили в спеціальні сани встановлені на платформі, які з допомогою тяги ракетних двигунів розігнали до 1017 км/год. Під час цього прискорення Джон витримав перевантаження 46.2 g.
Таким чином, переконуємося, знаючи, що людина здатна витримати перевантаження 46.2 g, з’ясувати з якою швидкістю повинен розганятися автомобіль, щоб перевантаження складала таке значення, яке витримав офіцер ВПС США Джон Stapp, ми повинні знову скористатися калькулятором перетворення величин, підставивши у відповідному полі отримане значення в 46.2 g.
У підсумку, калькулятор допоміг нам встановити наступне, щоб водій за кермом автомобіля відчував перевантаження 46.2 g, необхідно розігнати транспортний засіб з місця до 100 км/год з прискоренням, всього за 0,06131050 = 0,06 секунди.
Хочемо вам сказати, що Джон Stapp також брав участь і в багатьох інших подібних експериментах, де перевантаження під час прискорення становила теж до 35g. У багатьох цих випробуваннях Джон не раз отримував травми. Наприклад, в одному експерименті у нього, від сили тяжіння який чиниться на його тіло, лопнуло одне ребро. Також, не рідко під час проведення експериментів у офіцера вилітали пломби з зубів.
Таким чином ми з вами переконалися, що перевантаження вище 30g все-таки для людини позамежна. Не думаємо, що покупці преміальних дорогих суперкарів були б задоволені такими наслідками свого розгону автомобіля.
І так, на підставі вище представленої інформації давайте разом з вами встановимо, що перевантаження в 30g при прискоренні за кермом автомобіля є нашим (людським) межею при якому, ні якихось особливих наслідків від розгону машини не буде. Тобто, не буде травм.
Відповідно звідси робимо висновок, що максимально безпечна динаміка розгону автомобіля з 0 до 100 км/год складає (становитиме) 0,09441817 = 0,09 секунди.
Якщо ж ми (Ви) згодні розганятися на машині з ризиком отримати для себе травми ребер чи готові розпрощатися з пломбами в зубах, то нам (Вам) потрібен автомобіль здатний розганятися з місця до 100 км/год за 0,08092986 = 0,08 секунди.
Але, якщо ж ми готові повторити світовий рекорд за перевантаження організму людини, який був встановлений Джоном Стаппом, то ваш транспортний засіб має прискоритися з 0 до 100 км/год за 0,06 секунди.
До нашого великого щастя таких автомобілів у світі (на планеті) не існує. І що тут найголовніше, що людству ще дуже далеко до таких динамічних характеристик автотранспортних засобів. А саме, до таких автомобілів, які будуть здатні чинити на людину неймовірну перевантаження, яка буде здатна його просто вбити. Погодьтесь з нами, це дуже хороша новина. Чи Не так друзі?
