In che modo il mancato utilizzo della cintura di sicurezza influisce sul movimento del manichino per crash test?

Quando un'auto si ferma all'improvviso (come in un incidente), un passeggero o un conducente che _non indossa la cintura di sicurezza_ continua a muoversi alla stessa velocità dell'auto appena prima dell'arresto improvviso. Tuttavia, l'auto e gli oggetti al suo interno, come il cruscotto e il parabrezza, si fermano rapidamente. Di conseguenza, il corpo della persona sperimenta un'_accelerazione inutilmente grande_ (e quindi una grande forza) in un _breve intervallo di tempo_ quando si scontra con l'interno dell'auto ormai ferma.

A causa della Prima Legge di Newton, senza il vincolo della cintura di sicurezza, il corpo continua ad avanzare a 55 miglia all'ora finché non incontra il parabrezza, il cruscotto, il volante o qualche altra superficie interna. Quando colpisce uno di questi oggetti, si ferma improvvisamente in un tempo molto breve. Ad esempio, se una persona sta viaggiando a 55 mph in un'auto che colpisce un albero e si ferma improvvisamente in 0,10 s, il corpo della persona sperimenta una forza dell'ordine di:

$$ \Delta p=mv_f-mv_i =(75\text{ kg}) (25\text{ m/s}-0\text{ m/s})=1875 \text{ kg m/s} $$

$$F=\frac{\Delta p}{\Delta t} =\frac{1875 \text{ kg m/s}}{0,10\text{ s}} =1,88 \times 10^4\text{ N} $$

La grande forza provoca _lesioni gravi o addirittura mortali_. È molto meglio tenersi allacciati la cintura di sicurezza e decelerare con l'auto per un percorso di circa un metro. Quindi l'accelerazione durante l'urto sarà dell'ordine di:

$$\Delta p=mv_f-mv_i =1875\testo{ kg m/s}$$

$$F=\frac{\Delta p}{\Delta t} =\frac{1875\text{ kg m/s}}{1.0\text{ s}}=1.88\times 10^3 \text{ N} $$

La decelerazione è ancora significativa ma almeno sopportabile.