Biomecanică

Laborator 1

Impactul din spate. Teorie.

În cadrul expertizei tehnice a unui accident de circulaţie trebuie determinaţi toţi factorii care au dus la producerea accidentului, precum şi posibilitatea evitării acestuia în condiţiile date.

Pentru determinarea cât mai corectă a traseului automobilelor

se vor determina parametrii cinematici corespunzători fiecărui moment al desfăşurării accidentului, precum şi parametrii dinamici.

Determinarea mărimiilor cinematice (vitezele şi acceleraţiile liniare, respectiv unghiulare, precum şi coordonatele corpurilor) şi dinamice (forţele care acţionează asupra corpurilor, energia care se transformă etc) se face prin utilizarea frecventă a principiilor echilibrului forţelor şi momentelor, conservării energiei şi conservării impulsului.

Mărimea de bază în reconstituirea fazelor accidentului este viteza care face legătura între timp şi deplasare. Se consideră că vehiculele implicate în accident sunt corpuri solide, care într-o mişcare plană şi se comportă conform legilor fundamenale ale mecanicii newtoniene.

În cursul desfăşurării unui conflict rutier deosebim trei faze:

Antecoliziunea este perioada de dinaintea producerii accidentului (are loc până în momentul în care cele doua corpuri vin în contact).

Figura 3. Vitezele autovehiculelor inainte de impact; (v1>v2)

Coliziunea corespunde perioadei în care cele două corpuri sunt în contact. In acest interval are loc deformarea caroseriei, proces prin care o parte din energia cinetică iniţiala se transformă în energie de deformaţie.

Figura 4. Vitezele autovehiculelor in timpul impactului; (v’1=v’2, t de ordinul milisecundelor)

Postcoliziunea are loc din momentul desprinderii celor două corpuri până la oprirea lor.

Figura5. Viteza autovehiculelor dupa impact (v”1<v”2)

Deoarece perioada coliziunii este foarte scurtă (de ordinul milisec.), se va apela la relaţiile specifice din teoria ciocnirilor:

- prima teorema: variaţia impulsului total în timpul ciocnirii este egală cu suma percuţiilor exterioare:

Σm•v1-Σm•v0=ΣP;

- a doua teorema: variaţia momentului cinetic total în timpul unei ciocniri este egală cu suma momentelor percuţiilor exterioare:

Σ(rxm•v1)-Σ(rxm•v0)=Σ(rxP)

- (r - distanţa de la direcţia vectorului impuls pană la un punct faţă de care se consideră momentul; v - vectorul de poziţie al unui punct aflat în mişcare.)

- teorema variaţiei impulsului:

m1•v1+m•v2 = m1•v”1+m•v”2