Việc không thắt dây an toàn ảnh hưởng như thế nào đến chuyển động của hình nộm thử va chạm?

Khi một ô tô dừng đột ngột (chẳng hạn như trong một vụ tai nạn), hành khách hoặc người lái xe _không thắt dây an toàn_ sẽ tiếp tục chuyển động với vận tốc bằng vận tốc của ô tô ngay trước khi dừng đột ngột. Tuy nhiên, chiếc xe và các đồ vật bên trong nó, chẳng hạn như bảng điều khiển và kính chắn gió, nhanh chóng dừng lại. Kết quả là, cơ thể của người đó trải qua một _gia tốc lớn không cần thiết_ (và do đó là một lực lớn) trong một _khoảng thời gian ngắn_ khi nó va chạm với phần bên trong của ô tô hiện đang đứng yên.

Do _Định luật thứ nhất của Newton_, không có dây đai an toàn hạn chế, cơ thể tiếp tục di chuyển về phía trước với vận tốc 55 dặm/giờ cho đến khi chạm vào kính chắn gió, bảng điều khiển, vô lăng hoặc một số bề mặt bên trong khác. Khi nó chạm vào bất kỳ vật thể nào trong số này, nó sẽ dừng lại đột ngột trong một thời gian rất ngắn. Ví dụ, nếu một người đang di chuyển với vận tốc 55 dặm/giờ trong một chiếc ô tô đâm vào một cái cây và đột ngột dừng lại sau 0,10 giây thì cơ thể người đó chịu một lực theo thứ tự:

$$ \Delta p=mv_f-mv_i =(75\text{ kg}) (25\text{ m/s}-0\text{ m/s})=1875 \text{ kg m/s} $$

$$F=\frac{\Delta p}{\Delta t} =\frac{1875 \text{ kg m/s}}{0.10\text{ s}} =1,88 \times 10^4\text{ N} $$

Lực tác dụng lớn gây ra _thương tích nghiêm trọng hoặc thậm chí gây tử vong_. Sẽ tốt hơn nhiều nếu bạn thắt dây an toàn và giảm tốc độ cùng xe trên quãng đường khoảng một mét. Khi đó gia tốc khi va chạm sẽ theo thứ tự:

$$\Delta p=mv_f-mv_i =1875\text{ kg m/s}$$

$$F=\frac{\Delta p}{\Delta t} =\frac{1875\text{ kg m/s}}{1.0\text{ s}}=1.88\times 10^3 \text{ N} $$

Sự giảm tốc vẫn còn đáng kể nhưng ít nhất vẫn có thể sống sót.