Posso imaginar a reunião: Uma dúzia de engenheiros estão reunidos em torno de uma mesa de conferência para discutir a segurança automóvel. Como podemos proteger as pessoas durante um acidente de automóvel? Já acrescentámos cintos de segurança e zonas de amarrotar aos carros. Há mais alguma coisa que possamos incluir? Um participante relutantemente levanta a mão com uma sugestão: “Que tal acrescentarmos um explosivo no volante?” Brilhante. É exactamente isso que vamos fazer. Colocaremos uma bomba no carro e ela salvará vidas.
Tinham razão. Os airbags são explosivos e os airbags salvam vidas – mas ainda é uma ideia louca.
A ideia original para o airbag automóvel data do início dos anos 50. Não era exactamente um dispositivo movido a explosivos. Envolvia um gás comprimido que se libertava para encher um tipo de bexiga. Este desenho não funcionava muito bem, não era suficientemente rápido. A única forma de obter um airbag para encher suficientemente rápido para ser útil é com um explosivo. OK, tecnicamente é uma reacção química que produz gás para encher o saco – mas isso é essencialmente uma explosão.
Então, com que rapidez é que o airbag precisa de ser insuflado? Vamos fazer uma estimativa aproximada para obter o tempo mínimo de insuflação.
Aqui está a situação. É um bom dia para um piquenique. Vamos a um piquenique, vamos? Eu trarei alguma comida e vocês podem trazer o cobertor. Saltem para o carro e eu conduzo. Conduzir e, de repente, um veado na estrada! Guinem! Caiu numa árvore. Blam.
O carro viajava apenas 35 milhas por hora (15,6 metros por segundo) e quando embate na árvore, pára instantaneamente (o que não é verdade – mas perto o suficiente). Há outra coisa importante a estimar, a distância entre o condutor e o volante. Vou ser generoso e colocar isto a um valor de 0,5 metros; é provavelmente inferior a isso.
p>Aqui está o que acontece. O humano está a viajar a 15,6 m/s dentro de um carro que acabou de parar instantaneamente. O air bag tem de ser accionado antes que o humano colida com o volante parado. Agora, para alguma física. Se não assumirmos nenhuma força sobre o humano (esqueça o cinto de segurança por agora), o humano terá uma velocidade constante. Com esta velocidade constante, podemos calcular o tempo de impacto usando apenas a definição de velocidade média numa dimensão:
usando os valores de 15,6 m/s para a velocidade e uma distância de 0,5 metros, obtenho um tempo de colisão de 0,032 segundos. Isto é um tempo super curto como um piscar de olhos. OK, na verdade é menos do que o “piscar de um olho” que parece demorar cerca de 0,1 segundos. Mas espere! É ainda pior. Este tempo calculado é o tempo que o humano demoraria a bater no volante. Mas a ideia é fazer com que o humano bata num airbag. Isso significa que não só o airbag tem de inflar neste tempo, como também diminui a distância que a pessoa pode percorrer. Digamos que a distância é cortada em metade – isso também reduz o tempo de insuflação em metade para cerca de 0,016 segundos.
Try explodir um balão em menos de um décimo de segundo. É praticamente impossível. Agora tente fazer a mesma coisa para um saco maior ainda em menos tempo. Não se pode fazer isso com ar. A única resposta é uma explosão que produz um gás para encher o airbag.
É ainda mais louco do que se pensa. Imaginemos o que tem de acontecer para esta colisão (que é apenas a 35 mph).
- O carro bate na árvore.
- Alguma coisa no carro tem de detectar uma colisão. Tem de haver um acelerómetro que diga “oh heyy-I think we are crashing”
- Este sensor envia então um sinal para o airbag. O airbag acende então o “explosivo” no interior.
- A explosão expande-se e inflaciona o saco.
Tudo isso tem de acontecer antes de o humano bater no saco. É uma loucura. OK, é verdade que o cinto de segurança também abranda o humano durante a colisão. Isto vai dar ao airbag um pouco mais de tempo para ser accionado. É também por isso que deve usar o cinto de segurança – mesmo que o seu carro tenha um airbag. Ou melhor ainda, basta ter cuidado com os veados na estrada e conduzir com cuidado.
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