안녕하세요,
오늘은 수능특강 중 기술 에어백의 원리 작품을 배워보도록 하겠습니다.
수능특강의 작품의 주제 내용은 에어백 입니다. 그럼 상세한 내용은 밑에서 조금 더 구체적으로 살펴볼까요?
기술 에어백의 원리
기술 에어백의 원리 해석 해설
기술 에어백의 원리 해석 해설입니다.
에어백: 충격 완화의 원리, 작동 조건 및 과정
1. 에어백의 개념과 기능
에어백은 차량 충돌 시 관성으로 인해 운동하는 방향으로 이동하는 사람의 움직임을 순간적으로 제어하여 탑승자의 안전을 보호하는 안전 장치입니다. 에어백은 탑승자가 안전벨트를 착용하고 시트에 올바르게 고정되었을 때 최대의 효과를 발휘합니다.
2. 에어백의 충격 완화 원리
에어백이 안전 장치로서 기능하기 위해서는 충돌 시 발생하는 충격을 완화하여야 합니다. 에어백이 충격을 완화하는 원리는 다음과 같습니다.
운동하는 자동차 내부에서 탑승자의 몸도 자동차와 같은 속도를 갖습니다.
따라서 탑승자의 몸도 운동량을 갖게 됩니다(운동량 = 질량 × 속도).
운동량은 물체가 다른 물체와 충돌하면 변화합니다.
이때 운동량 변화량(충격량)은 충돌 전의 운동량 - 충돌 후의 운동량으로 계산할 수 있습니다.
충격량(실질적으로 가해지는 힘의 크기) = 충격력 × 충돌 시간
탑승자의 운동량 변화량인 충격량은 일정합니다.
따라서 충돌 시간을 길게 하면 충격력이 감소합니다. 이것이 에어백의 충격 완화 원리입니다.
3. 에어백의 작동 조건
정면 에어백: 좌우 각도가 30도 이내이고 유효 충돌 속도가 20~30km/h 이상일 때 작동합니다.
유효 충돌 속도: 자동차의 충돌력의 크기(속도 변화량을 의미)
4. 에어백의 작동 과정
에어백의 작동 과정은 다음과 같습니다.
충돌 센서와 전자 제어 장치가 충격량을 감지합니다.
자동차의 감속 변화에 따른 속도의 값을 분석하여 충격량을 검출합니다.
충격량이 충격 한계 이상일 경우 전자 제어 장치가 가스 발생 장치로 신호를 전달합니다.
가스 발생 장치가 질소 가스를 발생시켜 에어백을 팽창시킵니다.
5. 에어백의 효과와 한계, 개발 동향
효과:
정면 충돌 시 치명적인 부상이나 사망 위험을 줄입니다.
한계:
에어백이 오히려 탑승자의 생명을 위협하는 경우가 있습니다.
개발 동향:
이러한 한계를 극복하기 위해 탑승자의 위치, 무게, 벨트 착용 여부 등의 정보를 조사하여 충돌 시 에어백의 팽창 속도를 조절하거나 체중이 일정 수치 이하일 경우 에어백 작동을 차단하는 스마트 에어백과 같은 새로운 장치가 개발되고 있습니다.
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