衝量與動量-力、運動與平衡

  • 2021.08.09
  • 作者:授課橘物理小編
  • 物理
授課橘物理小編
追蹤人數 : 3
學習領域/科目別 物理
情境範疇 力與運動(Eb)
題幹


安全氣囊的正式名稱為乘員輔助保護系統(Supplemental Restraint System,SRS),是一種安裝於汽車上的充氣氣囊,當事故發生時,氣囊可在25~35毫秒內完成充氣,提供緩衝效果,而達到保護車上乘客安全的目的。安全氣囊須配合安全帶的使用,方能發揮最大效能,若未正確使用安全帶,氣囊甚至會對乘客造成嚴重的傷害。根據美國高速公路安全管理局的調查,在正確使用安全氣囊的狀況下,氣囊能使得駕駛的死亡率降低11%,且能使正面撞擊的力量減小30%。
下圖為某事故發生時,駕駛人頭部受到安全氣囊之撞擊力對時間的關係圖,試回答下列問題:



問題一

1. 試說明安全氣囊能保護乘客安全的物理機制為何?

2. 設事故發生前瞬間車速為65公里/小時,駕駛人頭部的質量為5公斤,試估計最大撞擊力約為多少牛頓?



參考答案 :
1. 請見解析 2. 1200N
搭配學習內容/學習表現 :
PEb-Va-13質心速度、質心加速度及系統總動量及其所受外力的關係。
試題概念與分析 :

1. 由,發生事故時,若受力時間愈長,則所受的平均力就愈小。由於氣囊的緩衝效果可增大受力時間,故能達到保護乘客的目的。


2.,由圖線與t軸所為之面積,圖示之面積可用三角形面積來估算,故N。


延伸閱讀材料
文章 物理素養試題超展開 VOL.(第三期)
推薦相關文章
留言