Как отсутствие ремня безопасности влияет на движение манекена для краш-тестов?

Когда автомобиль внезапно останавливается (например, в результате аварии), пассажир или водитель, который _не пристегнут ремнем безопасности_, ​​продолжает двигаться с той же скоростью, что и автомобиль непосредственно перед внезапной остановкой. Однако автомобиль и объекты внутри него, такие как приборная панель и лобовое стекло, быстро останавливаются. В результате тело человека испытывает _неоправданно большое ускорение_ (и, следовательно, большую силу) в течение _короткого интервала времени_, когда оно сталкивается с салоном теперь уже неподвижного автомобиля.

Согласно первому закону Ньютона, тело, не пристегнутое ремнем безопасности, продолжает двигаться вперед со скоростью 55 миль в час, пока не встретит лобовое стекло, приборную панель, рулевое колесо или какую-либо другую внутреннюю поверхность. Когда он сталкивается с любым из этих объектов, он внезапно останавливается на очень короткое время. Например, если человек едет со скоростью 55 миль в час на автомобиле, который врезается в дерево и внезапно останавливается через 0,10 с, на тело человека действует сила порядка:

$$ \Delta p=mv_f-mv_i =(75\text{ кг}) (25\text{ м/с}-0\text{ м/с})=1875 \text{ кг м/с} $$

$$F=\frac{\Delta p}{\Delta t} =\frac{1875 \text{ кг м/с}}{0,10\text{ с}} =1,88 \times 10^4\text{ N} $$

Большая сила приводит к _серьёзным или даже смертельным травмам_. Гораздо лучше пристегнуться ремнем безопасности и затормозить вместе с автомобилем на расстоянии около метра. Тогда ускорение при столкновении будет порядка:

$$\Delta p=mv_f-mv_i =1875\text{ кг м/с}$$

$$F=\frac{\Delta p}{\Delta t} =\frac{1875\text{ кг м/с}}{1,0\text{ с}}=1,88\times 10^3 \text{ N} $$

Замедление все еще значительное, но, по крайней мере, выживаемое.