超速為什么是車禍傷亡的元兇——車禍模擬實驗

　　能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變。

　　能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。從物理、化學到地質、生物，大到宇宙天體。小到原子核內部，只要有能量轉化，就一定服從能量守恒的規律。從日常生活到科學研究、工程技術，這一規律都發揮著重要的作用。人類對各種能量，如煤、石油等燃料以及水能、風能、核能等的利用，都是通過能量轉化來實現的。能量守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器。

　　隨著人們經濟水平的提高汽車越來越普遍，同時交通事故的數量也在增加。為了提高事故中人們的生還率，此時安全帶和空氣氣囊扮演著重要的角色?，F在很多媒體也都報道過高速路上超速行駛釀成的重大事故。為什么超速的威力這么大呢？

　　根據能量守恒定律我們知道，汽車通過燃燒汽油產生機械能（不考慮能量損耗），機械能再轉化為動能，此時的動能是車的動能與人的動能的總和。此時P=FV，W=Pt所以F=W/(Vt)（P是運動物體的功率、F運動物體受到的力、V是運動物體的速度、W是能量總和、t是運動物體由運動到靜止的所用的時間）。由于W和V都是固定的所以這段時間越短，物體受到的力量也就越大。在事故發生時，車因為碰撞會突然靜止，這段時間就很短，車受到的力量已經導致車嚴重變形。人若受到如此大的力碰撞在堅硬的物體上將是致命的損傷。此時安全帶和氣囊的作用是減少碰撞損傷。所以駕車行駛時一定要遵守交通規則，不超速、不酒駕、系好安全帶。

　　本期實驗：模擬運動物體碰撞過程，探索在碰撞期間能量轉化與物體被施加的力。

　　所需設備：鉸鏈假人、力傳感器、動力手推車、跑道、實驗室。插口、定時器和卷尺、定時器電源、DrDAQ數據記錄器、運行PC示波器軟件。

　　實驗設置：將一小塊銷釘插入虛擬機的主體中，并將力傳感器安裝在屏障上。必須調整擋板的最終位置，以便定位銷在中心位置上傳感器。

　　力傳感器安裝支架。引腳1—電池、引腳2—+veDrDAQ、引腳3—電池、引腳4—DrDAQ

　　進行實驗：安裝在動力手推車上的鉸接假人可以在一個傾斜的軌道和一個緩沖器的作用下模擬失控的效果。碰撞時，傳感器會直接測量定位桿撞擊力，其輸出電壓在大約15N的范圍內，與施加的力成正比。

　　如上圖設置設備中，定時器和卷尺，用于測量定時速度。同時力傳感器連接到DrDAQ并加載Picoscope軟件接著將時基設置為10ms;啟動數據記錄器，然后將手推車向下滾動傾斜。碰撞記錄后，最終的電壓表讀取或保存文件以便稍后打印，根據需要重復不同的速度。

　　進一步研究：1、如果手推車的重量增加，應用于假人的力如何？2、碰撞區域對虛擬假人施加的力有什么影響？

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