9742 subscribers

Почему разлетающийся в щепки шлем лучше, чем выдерживающий удар

1,2k full reads
1,8k story viewUnique page visitors
1,2k read the story to the endThat's 68% of the total page views
1 minute — average reading time

Если вам доводилось видеть велосипедные шлемы после удара или падения, то наверняка вы заметили, что большинство из них разлетается вдребезги. Делаются шлемы по стандартной технологии - скорлупа, которая покрывает мягкую и хрупкую защиту из пенопласта.

Фото с сайта newperexod.com
Фото с сайта newperexod.com

У большинства сразу же возникает мысль, что лучше было сделать шлем, аналогичный защитному обмундированию тевтонского рыцаря, чтобы он не то, что не разлетелся от удара, но так ещё и сам пробил то, во что мы врезались. Технически реализовать такую конструкцию очень просто! Есть даже пластики, которые при сохранении относительно небольшого веса конструкции, смогут выдерживать такие воздействия.

Но рассуждая подобным образом мы приходим к хитрому вопросу, который иногда задают учителя физики в 7 классе. Там спрашивается, будет ли травмирован человек, если он упадет с третьего этажа в защитном шаре, который не деформируется от удара. Не сложно догадаться, что правильный ответ - да! Человек также ударится о шар, как и ударился о землю. Происходит это из-за того, что энергия свободно передается при ударе шара о землю человеку. Получается абсолютно упругий удар и шар ударяет человека точно также, как ударил бы и грунт без такой защиты.

Аналогичная ситуация происходит и с велосипедным шлемом.

Если шлем будет прочный, но гасить удар будет нечему, то он просто передаст удар от объекта столкновения голове велосипедиста. Поэтому, реальные конструкции проектируются так, что внешняя оболочка защищает от мелких повреждений, а вот основную роль по рассеиванию удара играет внутренняя оболочка из пенопласта. При этом в большинстве случаев она не просто рассеивает энергию, но и разрушается сама.

Разрушение шлема - это вполне правильная штука. При разрушении на механическое повреждение и уничтожение связей внутри материала расходуется львиная доля энергии. При этом человек может даже не почувствовать удар и даже не набить себе шишку. Зато при этом шлем развалится на кучу фрагментов!

Отсюда логично следует обстоятельство, что лучше иметь велосипедный шлем, который развалится от удара и потратит всю силу удара на это разрушение, чем шлем, который как железный бак передаст всю энергию от точки голове пользователя.

Само собой, все эти моменты подлежат математическому расчёту. Ведь можно предположить, что достаточно использовать любую конструкцию, которая сломается от удара. Но это не так! Каждый шлем рассчитывается по специальной методике.

------------

Обязательно оцените статью лайком и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала. Виноваты странные алгоритмы Дзена!

-------------

Советую также прочитать на нашем канале:

-----

Смотрите нас на YouTube и присоединяйтесь к нашему Телеграм!