安全帶：守護(hù)生命的安全衛(wèi)士

“請系好安全帶。”—這句提示音伴隨著我們的每一次乘車出行。為什么看似柔軟的安全帶卻能在車禍中拯救生命？這背后蘊含著什么樣的物理規(guī)律？接下來就讓我們通過實驗，破解安全帶守護(hù)生命的科學(xué)密碼吧！

準(zhǔn)備材料：斜面與軌道、小車（安裝固定桿與卡紙模擬座椅）木塊（模擬碰撞塊）、橡皮泥（模擬乘客）、橡皮筋（寬約3.5毫米，模擬安全帶）刻度尺，如圖1。

先將軌道傾斜 30^° ，搭建碰撞場景接下來，我們分兩組實驗，每個實驗進(jìn)行三次。

第一組：橡皮泥無橡皮筋約束。將小車從A點釋放，讓其自由滑動，記錄碰撞后橡皮泥滾動的距離，觀察橡皮泥的形變程度，如圖2。

第二組：橡皮泥被橡皮筋約束。同樣，將小車從A點釋放，讓其自由滑動，記錄碰撞后橡皮泥滾動的距離，觀察橡皮泥的形變程度，如圖3。

從圖4中我們可以看到，小車碰撞后，橡皮泥無“安全帶”保護(hù)，直接飛了出去，然后滾落在軌道上，并繼續(xù)向前滾動了一段距離，被摔了個“七鶯八素”。而在第二組實驗中，小車碰撞后，橡皮泥在“安全帶”的保護(hù)下，并不會脫離小車，且形變較小，如圖5。

多次實驗記錄的結(jié)果如表1。

從表中可以看出，在相同的碰撞條件下，有橡皮筋的約束可以有效減輕碰撞造成的后果。

安全帶為什么會有如此明顯的效果呢？這是因為小車在碰撞瞬間會停止運動，而“乘客”由于慣性會維持原運動狀態(tài)，繼續(xù)向前運動，從而造成“安全事故”。而“安全帶”可以約束“乘客\"的位移，并起到緩沖的作用，從而減小“乘客”受到的傷害。另外，有研究表明，在車輛低速碰撞的場景下，安全帶的約束和緩沖作用可使乘坐人員的生存概率大幅提升。因此，無論是駕駛員還是乘客，系安全帶是非常必要的。

（作者單位：江蘇省徐州市瀟湘路學(xué)校）