에어백
Airbags
부딪히는 그 짧은 순간에 에어백은 어떻게 사람을 지킬까요?
무슨 일이 일어났나
에어백은 센서가 꽤 심한 앞쪽 충돌을 느낄 때 부풀어 오릅니다. 캐나다 교통부는 그 문턱을 «단단한 벽에 시속 13–23 km 로 부딪힌 정도» 라고 적습니다.
시속 23 km(6.4 m/s)는 2.1 m 높이에서 떨어질 때 닿는 빠르기와 비슷합니다. 시뮬레이터에서 2.1 m 를 떨어뜨리면 0.654 초 뒤 6.42 m/s, 0.66 m 로 낮추면 3.60 m/s(시속 약 13 km)입니다.
에어백은 앞으로 쏠리는 몸을 넓은 면으로 받아 멈추는 시간을 늘립니다. 같은 운동량을 더 긴 시간에 걸쳐 없애니 몸에 걸리는 힘이 작아집니다.
에어백에는 구멍(통풍구)이 있어 몸의 에너지를 받은 뒤 곧바로 바람이 빠집니다. 단단한 풍선처럼 몸을 튕겨 내지 않고 받아서 멈추게 하는 쪽입니다.
💡 생활 속 예시
- 안전띠는 몸이 차 안 어딘가에 부딪히기 전에 붙잡아, 몸이 멈추는 거리와 시간을 늘려 줍니다.
- 놀이터 바닥에 깐 고무 매트와 모래는 넘어진 몸이 천천히 멈추게 해 줍니다.
- 택배 상자에 넣는 공기 주머니 완충재는 상자가 떨어질 때 물건을 감싸 받아 주는 작은 에어백입니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 충돌 감지 센서 — 앞쪽 충돌이 문턱보다 심한지 느끼고 전기 신호를 보낸다
- 기체를 만드는 장치 — 신호를 받아 화학 반응을 일으켜 질소 기체를 만든다
- 에어백 주머니 — 질소로 부풀어 몸이 부딪힐 면을 넓고 부드럽게 만든다
- 통풍구 — 몸을 받은 뒤 곧바로 기체를 내보내 주머니를 오므린다
- 앞쪽 충돌이 일어나 센서가 문턱을 넘는 충격을 느낀다
- 센서가 전기 신호를 보내 화학 반응을 시작한다
- 생긴 질소 기체가 눈 깜빡임보다 빠르게 주머니를 채운다
- 앞으로 쏠린 몸이 주머니에 닿아 천천히 멈춘다
- 통풍구로 기체가 빠지며 주머니가 오므라든다
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 통합과학1 · 시스템과 상호작용 [10통과1-03-04]
- 한국 2022 · 과학탐구실험2 · 생활 속의 과학 탐구 [10과탐2-01-03]
- 호주 v9 · AC9S10U05
출처
이어서 보기
같은 단원 · 운동량과 충돌
- 개념튀어 오르는 정도 (반발 계수)
- 개념탄성 충돌과 비탄성 충돌
- 개념충격량과 충격력
- 개념운동량
- 개념운동량 보존
- 개념뿜어내며 나아가기 (로켓 추진)
- 왜? 질문로켓은 공기 없는 우주에서 어떻게 나아갈까?
- 왜? 질문공은 왜 푹신한 바닥보다 딱딱한 바닥에서 더 높이 튈까?
- 왜? 질문높은 곳에서 뛰어내릴 때 왜 무릎을 굽힐까?
- 왜? 질문배에서 뭍으로 뛰어내리면 왜 배가 뒤로 밀려날까?
- 왜? 질문야구 · 골프에서는 왜 공을 친 뒤에도 끝까지 휘두를까?
- 왜? 질문뉴턴의 요람은 왜 친 공의 수만큼만 반대쪽 공이 튀어 나갈까?
- 왜? 질문농구공 위에 테니스공을 얹어 떨어뜨리면 왜 테니스공이 높이 튈까?
- 왜? 질문같은 빠르기라도 트럭과 부딪히면 왜 더 위험할까?
- 작동 원리자전거 헬멧
- 작동 원리물로켓
- 실험달걀 떨어뜨리기 실험 (충격 줄이기)
- 실험다트(DART) 소행성 충돌 실험 (2022)
- 실험폰으로 듣는 공 튀기기 (반발 계수)