Номер 3, страница 70 - гдз по физике 7 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. При автомобильных авариях ремни безопасности существенно снижают травматизм. Как здесь учитывается явление инерции?

Явление инерции заключается в свойстве тела сохранять свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий. Другими словами, тело стремится сохранить свою текущую скорость.

Во время движения автомобиля его пассажиры движутся вместе с ним, обладая той же скоростью. В момент аварии автомобиль испытывает резкое торможение, то есть его скорость очень быстро падает до нуля. Однако тело пассажира, подчиняясь закону инерции, продолжает двигаться вперед с прежней скоростью.

Если пассажир не пристегнут, его тело по инерции продолжает движение и сталкивается с внутренними элементами автомобиля – приборной панелью, рулем или лобовым стеклом. Это столкновение происходит за очень короткий промежуток времени, из-за чего на тело действует огромная сила, что приводит к тяжелейшим травмам. Силу удара можно оценить из второго закона Ньютона в импульсной форме: $F \cdot \Delta t = \Delta p$, где $\Delta p$ – изменение импульса тела, а $\Delta t$ – время взаимодействия. Так как изменение импульса (от начальной скорости до нуля) является величиной постоянной, то чем меньше время столкновения $\Delta t$, тем больше сила удара $F$.

Ремень безопасности как раз и предназначен для борьбы с этим проявлением инерции. Он удерживает тело человека, не давая ему свободно двигаться вперед. Ключевым моментом является то, что ремни безопасности обладают некоторой эластичностью. За счет этого растяжения они увеличивают время, в течение которого происходит остановка тела пассажира ($\Delta t$). Согласно формуле $F = \frac{\Delta p}{\Delta t}$, увеличение времени торможения приводит к значительному снижению силы, действующей на человека. Эта уменьшенная сила, распределенная по прочным частям тела (грудной клетке и тазу), позволяет избежать или существенно снизить тяжесть травм.

Ответ: При резкой остановке автомобиля тело человека по инерции продолжает двигаться вперед. Ремень безопасности удерживает тело, заставляя его замедляться вместе с автомобилем. За счет своей эластичности ремень увеличивает время торможения тела, что, в соответствии с законами физики, значительно уменьшает силу, действующую на пассажира, и тем самым снижает риск травм.