萬一不幸，發生車禍時
當然，我們都不希望車禍的發生。以下是依據 簡單物理方法估算
當汽車發生車禍時，駕駛所遭遇的狀況。
當然，車速不同，車況不同，車禍發生情形不同 會有不同的結果。
以下讓我們考慮 若是一部汽車以時速 30 英哩 正面撞上堅固的水泥鋼筋牆壁時的情形。
為什麼選這樣的條件呢？ 因為那通常是汽車測試的標準狀況，
也只有收集到這樣的資料。
（時速 30 英哩 = 30 mph = 13.4 m/s 相當於 時速48公里)
（如果國內有汽車公司有更新資料，歡迎提供已便參考）
汽車 碰撞後，平均車頭凹陷 0.7 m。
在這段期間內，汽車的平均加速度為 a = -13.1 g
( 13.1 g 是怎麼計算出來的呢？ 算一下吧！ g=9.8m/s2 為重力場強度）
從車頭碰到牆壁到 車子停下來， 經過了多少時間？
我們假設 汽車裝了 安全氣囊（Air Bag)。
| 安全氣囊 安裝於駕駛盤上。駕駛盤與上半身距離取為 0.36m
駕駛盤 的安全裝置可使其以縮短 0.20m （增加與上半身距離） 通常它會在汽車加速度 大於 -10g 時，於 0.04 s 瞬間內充氣完畢。 有如氣球一般，介於前胸及頭部與 駕駛盤間。 身體碰上安全氣囊時，安全氣囊會緩慢洩氣， 達到緩衝以減少所受衝擊的目的。 假設 安全氣囊 最後寬度 為 0.08m |
當 充氣完畢時（t=0.04秒） 請動筆算出以下數據，可別偷懶喔！
這段期間內 人的上半身 （等速）往前移動了 0.53 m
車頭凹進去 0.43m，
因此 上半身與方向盤距離剩下 0.36-0.10 = 0.26m
扣掉 安全氣囊最後寬度 0.08 m + 駕駛盤 縮短 0.20m
+ 車子停子前車頭仍會凹陷 0.27m
於是 上半身會在 0.26 - 0.08 + 0.20 + 0.27 = 0.65 m 內完全停住。
此時 （安全氣囊作用在） 上半身的 加速度為 -14.1g
若是上半身重量為 40 公斤，
平均相當於 565公斤重的 作用力（打在前胸，真可怕！）
從前胸碰到安全氣囊到完全停下，經過了 0.97 s。 （檢查一下我有沒有算錯吧！）
讓我們也計算一下，如果沒有安全氣囊的話。
前胸碰到駕駛盤需時 0.075 秒。
(挑戰一下，想想為什麼吧！車子在動，上半身也在動喔！）
然後駕駛盤會凹陷 0.20 m， 這段期間力量還不大，最可怕的是
駕駛盤凹陷後，到汽車完全停下來的作用力！
讓我們估算其最小平均值。
0.075秒時，車子已經凹陷 0.64m，還剩 0.06m
加上 0.20 m 等於 前胸需在 0.26m 內完全停下。
此時 前胸加速度為 -35.3g (與 -14.1g 相比是 2.5倍！）
40 公斤的作用力相當於 1.41 公噸重的力量（嗚呼哀哉！）
練習題：
1. 安全氣囊 增長了多久的作用時間呢？
2. 車子以 -13.1g 的加速度撞牆壁，如果有人手裡抱著 20公斤的小孩，
若人被安全帶拉住時，需施多大的力量才抱得住小孩呢？可能嗎？
小孩子請坐後座，小的請買 專用座椅 (Car Seat)，
大的也別忘了熙安全帶！千萬拜託！
歡迎批評指教！電子郵件 ： 請按 hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw
作者：國立台灣師範大學 物理系 黃福坤
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