Kollisjonspute: samme impuls, ti ganger mindre kraft

Hva viser visualet?

Kapittelet setter opp eksempelet: en person på 70 kg i 14 m/s stoppes i en kollisjon, først på 0,020 s mot et hardt ratt, så på 0,200 s mot en kollisjonspute. Bevegelsesmengden som må fjernes er den samme i begge tilfeller: Δp = 70 · 14 = 980 kg·m/s.

Fra F = Δp / Δt følger kreftene: 980 / 0,020 = 49 000 N mot ratt, og 980 / 0,200 = 4 900 N mot kollisjonspute. Ti ganger lengre støttid gir ti ganger mindre kraft. 49 000 N tilsvarer tyngden av fem tonn; 4 900 N tilsvarer et halvt tonn.

De to rektanglene i figuren har nøyaktig samme areal. Det er det som er låst. Du kan ikke velge bort impulsen, bare formen på den — og det er hele ideen bak kollisjonspute, hjelm, fallnett og knebøy i landing.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Hardt ratt: 0,020 s. F = 980 / 0,020 = 49 000 N. Det er tyngden av fem tonn.
2. 2. Kollisjonspute: 0,200 s. F = 980 / 0,200 = 4 900 N. Ti ganger lengre tid, ti ganger mindre kraft.
3. 3. Arealet er låst. Δp = 980 N·s må bort uansett. Bare formen på rektangelet kan endres.

Nøkkelbegreper

• impulsloven
• F = Δp / Δt
• støttid
• kollisjonspute
• sikkerhetsutstyr
• areal under F-t-graf

På prøve og muntlig-praktisk

Typisk drøftingsoppgave: forklar med impulsloven hvorfor kollisjonspute, hjelm eller strekkfast tau reduserer skaden. Svaret er at Δt økes mens Δp er gitt.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/bevegelsesmengde-og-stot (Del B, eksempel B1; utregningen følger av J = F·Δt = Δp som kilden oppgir)