ما هو مبدأ عمل حزام الأمان

مبدأ عمل حزام الأمان أحد تطبيقات قانون نيوتن الأول

يمكن أن يعتبر حزام الأمان من تطبيقات قانون نيوتن الأول .

وأول حزام أمان تم اختراعه لم يكن في السيارات منذ بدء تأسيسه، بل كان من أجل السياح، والفنانين، وعمال الإطفائية، للحفاظ على سلامتهم، لكن في خمسينات القرن الماضي أجرى طبيب في كاليفورنيا دراسة ربطت بين أحزمة المقاعد البدائية، وبين انخفاض كمية الإصابات في الرأس والحوادث الشائعة، وبعد نشر دراسته، قرر مصنعو السيارات إدخال هذه الفكرة إلى تصاميم السيارات.

هناك توافق في مبدأ عمل

حزام الأمان

وبين قانون نيوتن الأول، فقانون نيوتن الأول في الحركة ينص على أن الجسم يبقى في حالة راحة أو في حال ثابته من الحركة إذا لم تؤثر علية قوة خارجية تغير من مسار حركته، وهنا اساس مبدأ عمل حزام الأمان الذي يساعد على ابقاء السائق في أمان اثناء الاصطدام، ويعمل حزام الامان على الحفاظ على السائق في حالة من الامان بالرغم من التوقف المفاجئ أو تغير الحركة المفاجئ، تتحرك السيارة وفقًا لمبدأ القصور الذاتي في الحالات العادية، وهي ميل الشيء للاستمرار في الحركة حتى يتم إيقاف حركة الجسم من خلال شيء ما، وفي حال اصطدام الجسم المتحرك بشيء ما، يمكن أن يصطدم الراكب بأجزاء مختلفة من أجزاء السيارة، أو يمكن أن يتم طرد الراكب بالكامل من السيارة، وهنا يأتي دور عمل حزام الأمان، الذي يمنع السائق من الاصطدام ويمنع سلامته. [1]

قانون نيوتن في الحركة والسكون الذي بني عليه حزام الأمان يعتمد على الأمور التالية:

• في حالة السكون: عندما يكون الجسم بحالة راحة، تكون سرعة الجسم (v = 0) والتسارع (a = 0) صفرًا. لذلك ، يظل الكائن في حالة سكون، ويبقى بدون حركة.
• في حالة الأجسام المتحركة: إذا كان الجسم في حالة الحركة، فإن سرعة الجسم لا تكون مساوية للصفر (v ≠ 0)، بينما التسارع يساوي الصفر (a = 0)، لذلك يستمر الجسم في الحركة بسرعة ثاتبة وبنفس الاتجاه.

القوة الخارجية التي تطبق على الجسم المتحرك أو الثابت والتي تغير مساره يمكن أن تكون طاقة حركية أو طاقة كامنة في جسم ما، وهذه القوى تنجم عن عوامل خارجية، يمكن أن تكون الاحتكاك، ومقاومة الهواء، وغيرها، وفي حالة السيارات والاصطدامات، فإن أكثر قوة خارجية شائعة تغير من مسار السيارات هي اصطدام السيارة بمركبة أخرى أو بعمود أو شجرة، وبالتالي حدوث أذية بالغة لسائق المركبة والأشخاص المتواجدين معه في حال عدم ارتداء أحزمة الأمان [4]

في حال ارتداء حزام الأمان بشكله الصحيح، فإنه يساعد في توزيع القوة عبر الحوض والقفص الصدري، وهذه الأجزاء في الجسم تعتبر الأجزاء الأكثر صلابة في الجسم، لذلك تثبيتها يساعد في تقليل قوة الصدمة على الجسم، وبما أن الحزام يعتبر مرن وقوي بنفس الوقت، فإنه يسمح بمستوى قليل من الحركة عند ارتدائه بالشكل الصحيح، والغرض من ذلك هو السماح للشخص بالحركة بمستوى طفيف في حال حدوث اصطدام، لأن حزام الأمان لو كان ثابتًا 100%، لربما لثبت الشخص في مكانه في وقت الاصطدام بينما كان يحتاج لقليل من الحركة لتقليل الصدمة، وبالتالي زادت أذية الاصطدام.

من أجل تحقيق السلامة من حزام الأمان، يجب أن يرتديه الشخص بشكله الصحيح، لأن ارتدائه بشكل خاطئ سيء بقدر عدم ارتدائه، ولحزام الأمان جزئين رئيسين، حزام حوضي يوضع على حوض من يرتديه، وحزام الكتف الذي يمتد على كتف واحد عبر الصدر، ومن أجل الأطفال الصغار، يمكن إضافة حزام أمان ومقعد خاص للأطفال من أجل تحقيق السلامة العظمى للأطفال.

مبدأ عمل حزام الأمان

يعتبر حزام الأمان من العوامل الاساسية اللازمة لحماية صحة السائق والركاب، كما يقلل من الأذيات للركاب في المقاعد الأمامية والخليفة، ويقلل من نسبة الإصابات الخطيرة والمميتة بنسبة 60% في سيارات الدفع الرباعي أو الشاحنة، وبنسبة 45% في السيارات العادية.

بالرغم من أن الكثير من الاشخاص يرتدون حزام الأمان عندما يركبون في السيارة، إلا أن الكثيرين ينسون ارتداء حزام الأمان، وتقريبًا نصف الأشخاص الذين يموتون في حوادث السيارات يكونوا غير مرتديين لحزام الأمان، وقوانين ارتداء حزام الأمان تزيد من ارتداء حزام الأمان بين الأشخاص، والمخالفات على الأشخاص الذين لا يرتدون حزام الأمان تكون رادع للأشخاص للالتزام، وبالتالي الحفاظ على صحتهم.

يتكون حزام الأمان من أجزاء رئيسية، وهي تتضمن المشبك، ولوحة المزلاج، والحزام، وحلقه الربط، والكماشة، ولكل جزء منها دور في الحفاظ على صحة وسلامة الراكب اثناء قيادته للسيارة أو جلوسه فيها.

يتألف حزام الأمان من شريط متمدد عبارة عن جزئين، جزء يوضع على منطقة الصدر، ويرتبط بالجزء الثاني الذي يمتد عبر منطقة الحوض، والشداد الذي يحافظ على الحزام مشدود على جسم الراكب، ويتم ذلك من خلال لف شريط حزام البكرة وابقائه مشدود على جسم الراكب، والقفل الذي يمنع البكرة من الدوران، والذي يمكن أن يحدث في حالة حركة السيارة، والشداد دوره هو شد الارتخاءات، كي يبقى الحزام مشدودًا على جسم السائق طوال فترة قيادته.

وبعد التعرف على أجزاء حزام الأمان فإن مبدأ عمله يعتمد على مبدأ قانون نيوتن، ففي حال حدوث تصادم، فإن حزام الأمان يبقى مشدودًا على جسم الشخص، ويمنعه من الحركة التي يمكن أن تجعله يندفع من السيارة بأكملها، لذلك تعتبر أحزمة الأمان من المكونات الهامة التي تحافظ على صحة السائق وتمنعه من أذيات قد تودي بحياته.

أهمية حزام الأمان

أهم الفوائد لحزام الأمان أنه يمنع انقذاف السائق للخارج، فهي تحميه، وتساعد في موازنة القوة على الجسم.

في حال اصطدمت السيارة بجسم آخر، فإن السيارة سوف تنخفض سرعتها أو تتوقف بعد أن تصطدم بمركبة أخرى، لكن الركاب غير المرتدين لأحزمة الأمان سوف يتحركوا بنفس سرعة السيارة ويصطدموا بالأشياء الموجودة أمامهم، وهنا يأتي دور أحزمة الأمان في تخفيف وتقليل الإصابات الناجمة عن الاصطدام، وذلك عن طريق تثبيت الأشخاص في مقاعدهم بحيث يبطئ الشخص من سرعته عند ارتداء حزام الأمان.

التعرض لحوادث في حال عدم ارتداء أحزمة الأمان يمكن أن يزيد من خطر الموت بنسبة 40%، مقارنةً بالشخص إذا ارتدى حزام الأمان، وأظهرت الدراسات أن زيادة عدد الوفيات إذا كان الشخص غير مرتدي لحزام الأمان أكثر ب137% مقارنةً بالشخص إذا كان مرتدي لحزام الأمان اثناء الاصطدام، في حالات الاصطدام الأمامية. [1] [2] [3]