Petturid püüavad regulaarselt raha teenida, teeseldes, et on liiklusõnnetustes viga saanud. Aga Michael Hall selgitab, lihtne Newtoni füüsika võib paljastada, millised väited on tõesed ja millised võltsid
On selge päikesepaisteline päev ja buss sõidab mööda teed. See peatub bussipeatuses ja pardale läheb grupp mehi. Välja liikudes märkab juht bussi taha sõitvat autot, kuid see väldib ilmseid möödasõiduvõimalusi. Järsku auto kiirendab ja paiskub vastu bussi tagaossa. CCTV salvestistel on näha, et pardale astunud seltskond hoidis kaelast kinni ja vaatab üllatunult ringi. Kaks neist viskuvad koguni bussi põrandale.
Teised reisijad kokkupõrget peaaegu ei registreeri, kellest mõned näivad meeste jonnimisest hämmeldunud. Tegelikult näitavad bussile paigaldatud andmesalvestid, et see sõidab õnnetuse ajal vaevalt 25 km/h. Bussifirma kindlustusandjad saavad mitmeid kahjunõudeid, saamata jäänud tulu ja elustiili mõju. Kuid videotõendeid vaadates kindlustusandjaid väited ei veena.
Kuigi videosalvestised viitavad pettusele, ei pruugi neist üksi piisata kohtuniku veenmiseks tsiviilkohtus. Kindlustusandjad seega juhendavad GBB – ettevõte, kus ma töötan – uurima. Meie ülesanne on kasutada teaduspõhist analüüsi, mis moodustab osa laiemast õnnetuste uurija kohtuekspertiisi aruandest. Meie analüüs peab olema erapooletu ja vettpidav, et see taluks ristuuringut.
Õnneks on meil teave bussi pardal olevast sündmuste andmete salvestajast bussi kiirenduse ja aja graafiku kujul. Lihtne Newtoni füüsika näitab, et buss oleks kokkupõrke ajal kiirust muutnud mitte rohkem kui 1.5 km/h. Isegi 20% ebakindlusega on see tunduvalt alla vigastuste läve ja meie arvates ei saanud mehed tõenäoliselt vigastada. Mis puutub autosse, siis selle mass moodustas kaheksandiku bussi massist, seega oleks selle kiirus muutunud umbes 12 km/h, mis oli kooskõlas selle kahjustusega.
Milline pettus!
Juhtum visati täiesti õigustatult välja, kuid sellised võltsnõuded on suur probleem. Vastavalt Ühendkuningriigi kindlustuspettuste büroo2.7. aasta oktoobrist kuni 2019. aasta lõpuni esitati Suurbritannias 2020 miljonit liikluskindlustuse kahjujuhtumit. Rohkem kui 6% – ligikaudu 170,000 XNUMX – olid seotud kahtlustatavate petuskeemidega. Paljud loodi suhteliselt väikese arvu ettevõtete või jõukude poolt, kusjuures paljud neist väldisid täielikult kohtu alla andmist.
Füüsika ja autod: arenev teekond
Nende juhtumite puhul püüavad juhid kindlustusandjaid petta, põhjustades tahtlikult ja ettekavatsetult autoavarii, millesse on sageli kaasatud süütu osapool teises sõidukis. Petturid püüavad avarii suurusjärku piirata – tavaliselt sõites suhteliselt väikese kiirusega – nii, et keegi süüdlastest viga ei saaks. Üldiselt aga ei huvita neid, mis juhtub teises sõidukis viibivate süütute osapooltega.
Sellest tulenevalt sõidukitele tekitatud kahju on tõeline (isegi kui mõned võisid olla põhjustatud varasematest vahejuhtumitest), kuid nõude esitajad valetavad, kui nad ütlevad, et said viga. Kurjategijad, kes töötavad sageli koostöös kolmandate osapooltega, võivad teenida kümneid tuhandeid naela, nõudes vigastusi, remondiarveid (mis on sageli liialdatud) ja ladustamiskulusid. On ka teist tüüpi pettus, mille puhul tõelises ja ettekavatsematus väikesel kiirusel kokkupõrkes osalenud juhid esitavad fiktiivse vigastuse nõude lihtsalt sellepärast, et "kõik teevad seda".
Tavaliselt ei kutsuta politseid välja kummagi tüüpi vahejuhtumite puhul, kuna üldjuhul ei kaasne sellega tõsiseid kehavigastusi ega varakahju (seinad, majad, laternapostid jne). Tegelikult lahendavad enamiku nõuetest kiiresti kindlustusandjad, kellel pole ressursse iga nõude kontrollimiseks. Nendest võltsnõuetest tulenevad kulud, sealhulgas ravikulud, autode remont, rendiautod ja nii edasi, ulatub ainuüksi Ühendkuningriigis sadadesse miljonitesse naelsterlingitesse.
Seetõttu uuritakse väikest osa juhtudest, eriti kui õnnetuse asjaolud ei ole selged, kui nõue tundub liialdatud või kui kahtlustatakse pettust. (Teine näide on toodud joonisel 1.) Kokkupõrkeuurijad kontrollivad sõidukite kahjustusi – kas isiklikult või fotodelt – ja püüavad vastata järgmistele küsimustele.
- Kas sõidukid põrkasid kokku?
- Kas hageja või kostja kirjeldatud õnnetuse geomeetria on kooskõlas mõlema sõiduki kahjuga?
- Kas on kahjustusi, näiteks värvi ülekandumist, mis loob kohtuekspertiisi seose sõidukite vahel?
- Kas on muid kahjusid, mis võivad olla põhjustatud mõnest muust mitteseotud juhtumist?
- Mis võivad olla remondikulud?
- Kui tõenäoline on, et hageja sõidukis viibijad paiskusid autos nii, et neile tekkis piitsaplaks või muud pehmete kudede vigastused?
Häda on selles, et piitsalöögi ja sarnaseid füüsilisi vigastusi on lihtne võltsida, sest puuduvad diagnostilised vahendid, näiteks röntgenuuringud, mis suudaksid ühemõtteliselt kinnitada, et selline vigastus on tekkinud. Kogemused on näidanud, et õnnetuse uurija aruande selgel ja kokkuvõtlikul „teaduslikul” osal võib olla palju kaalu kohtunike jaoks, kes otsustavad, kas väide on võlts või ehtne. Lisaks Newtoni seadustel põhinevatele arvutustele võib aruanne sisaldada ka kokkupõrketestide üksikasju ja võib-olla isegi kokkupõrke arvutisimulatsiooni.
Õnnetusfüüsika kiirkursus
Objektide kokkupõrked on koolifüüsika ainekavade põhiosa, kuid teemas on rohkem, kui esmapilgul paistab. Teate, et kui kaks sõidukit kokku põrkuvad, mõjub nende vahel kokkupuutumise aja jooksul, tavaliselt umbes 0.1 s, jõud. Kuid jõud ei ole ühtlane. Eksperimentaalsetes kokkupõrkekatsetes sõidukitele paigaldatud kiirendusmõõturite abil tehtud mõõtmised näitavad ebaühtlast impulssi, mis saavutab haripunkti umbes poole kokkupõrke ajal (joonis 2).
Nagu Newtoni teine ja kolmas liikumisseadus ette näevad, kogeb löögi saanud või „sihikule” antud sõiduk selle impulsi positiivset versiooni (mis põhjustab selle kiirenemise), samal ajal kui lööv või „kuuli” sõiduk kogeb impulsi negatiivset versiooni (põhjustab seda aeglustada).
Kokkupõrke ajal takerduvad need kaks sõidukit ja moodustavad korraks liitsüsteemi. Sõidukid tõmbuvad alguses kokku, seejärel paisuvad elastselt lahti ja seejärel eralduvad.
Kuid kaks kokkupõrget pole kunagi täpselt ühesugused. Üks või mõlemad juhid võivad pidurit vajutada. Kokkupõrke saanud sõiduk võis olla paigal ja tal oli käsipidur peal. Kuulisõiduk võis olla paigal ja teine juht tagurdas sinna sisse. Üks levinud pettus on see, et aeglases liikluses sõiduki juht pidurdab tugevalt ja loodab, et taga sõitev sõiduk sõidab talle tagant otsa. Üsna sageli lülitatakse petturi auto pidurituled välja, et ajada taga sõitev juht segadusse ja muuta avarii tõenäolisemaks.
Üks pettus seisneb selles, et sõidukijuht pidurdab tugevalt ja loodab, et taga sõitev sõiduk sõidab talle tagant sisse.
Kui auto hakkab teie autole tagant otsa sõitma – ja te ei saa kokkupõrget vältida –, saate teha kahte asja. Kui soovite oma hinnalisele autole kahju minimeerida, ärge pidurdage. Pidurdamata jätmine vähendab kokkupõrkejõudu, muudab löögi elastsemaks ja kahjustab teie väärtuslikku vara vähem. (Pidage siiski meeles, et kui ees on mõni muu sõiduk, võidakse teid selle taha manööverdada, mis toob kaasa kolme kerega kokkupõrke ja eraldi kindlustusnõude ning kõik sellega kaasnevad peavalud.)
Teisest küljest, kui soovite enda ja kaasreisijate vigastamise ohtu minimeerida, vajutage nii tugevalt pidurit kui võimalik. See võib tunduda intuitiivne, sest kokkupõrkejõud on suurem. Sellele hakkab aga vastu pidurdusjõud, mis vähendab teie autos viibijate kiirendust ja seega ka näiteks piitsalöögi võimalust. Loodame siiski, et taga sõitev juht pole avarii põhjustajaks kelm: ideaalses maailmas tõmbaksid ka nemad pidurit.
Selle tähtsus e
Kokkupõrkeuurijate jaoks pakub Newtoni mehaanika rea käepäraseid võrrandeid, mis hõlmavad selliseid suurusi nagu keskmine kokkupõrkejõud (pidurdamisega või ilma), sihtsõiduki kiiruse muutus ja hajutatud kineetiline energia, mis määrab, kui palju sõidukid saavad kahjustada. Need võrrandid nõuavad iga sõiduki massi, suhtelist löögikiirust (V), tagastamise koefitsient (e), kokkupõrke ajaperiood (Δt) ja kõik pidurdustegurid.
Määratletakse kahe sõiduki suhtelise kiiruse suhtena enne ja pärast kokkupõrget, e on ka kokkupõrke elastsuse mõõt. See võib ulatuda 1-st täiesti elastse kokkupõrke korral (tõelise kokkupõrke korral võimatu) kuni 0-ni täiesti mitteelastse kokkupõrke korral (kus sõidukid kleepuvad kokku ega lendu lahku). Väärtus e on otsustava tähtsusega, kuna see määrab sihtsõiduki üldise kiiruse muutuse, mis omakorda mõjutab seda, kui suure tõenäosusega võib madalal kiirusel (15 km/h või vähem) löögi saanud sõitja kannatada piitsalöögi või muude pehmete kudede sümptomite all.
Põhjus, miks kokkupõrkeuurijad kasutavad vigastussümptomite hindamise mõõdikuna kiiruse muutust – mitte kiirendust või jõudu – on see, et selle väärtust saab täpselt määrata. Seevastu autoõnnetuse ajal on kiirenduse osas palju suurem ebakindlus, kuna see sõltub Δt, mille kohta meil täpset arvu pole. Kiiruse muutuste teadmine võimaldab meil ka kindlaks teha, mis juhtub auto kineetilise energiaga kokkupõrkel (joonis 3).
Aga kuidas me teame kiiruse muutust konkreetses õnnetuses? Kokkupõrkeuurijad teevad seda kontrollitud tingimustes läbiviidud katseõnnetuste poole, mis sisaldavad nii kvantitatiivseid andmeid kui ka fotosid purustatud sõidukitest. Otsime näiteid, kus kõnealusele juhtumile tekitati sarnane kahju, mille põhjal saame hinnata, kui kiiresti sõidukid enne kokkupõrget liikusid. Matemaatilised korrelatsioonid vahel Δt (mis varieerub vähe sõltuvalt löögikiirusest) ja e (mis sõltub palju löögikiirusest) kasutatakse hinnangu täpsustamiseks e, millest saab tuletada kiiruse muutuse.
Teine viis kiiruse muutuse hindamiseks on sarnase katseõnnetuse ajal hajunud kineetilise energia otsimine. Newtoni füüsikat kasutades saame seda energiat kasutada kokkupõrkekiiruse arvutamiseks eeldusel, et meie kokkupõrge oli täiesti mitteelastne (st. e = 0). Reaalsuses, e ei ole täpselt 0, seega saame selle täpsema väärtuse, kordades oma arvutusi, kuni kokkupõrkekiirus läheneb täpsusele umbes 1 km/h. Meie parema väärtusega e, saame seejärel hõlpsasti arvutada kiiruse muutuse.
kokkupõrke uurija, kellel on mõistlik tagastamiskoefitsient, e, saab hinnata aeglase nõude põhjendatust.
Lõpptulemus on see, et kokkupõrke uurija, kellel on mõistlik väärtus e oskab hinnata aeglase nõude põhjendatust. Kahjuks on sõidukite kokkupõrked mittelineaarsed sündmused, mille puhul väikesed muutused algtingimustes (nagu kiirus, kontaktikõrgus ja kaldenurk, millega autod üksteisele põrkuvad) põhjustavad suuri muutusi e ja Δt. Kaks kokkupõrkekatset ei ole kunagi täpselt ühesugused ja mõlema parameetri väärtuses on suur hajumine, mis põhjustab kokkupõrkejõu arvutatud väärtuse ebakindlust kuni 30% (tegelikult on võrrandid määramatuse suhtes palju tundlikumad sisse Δt kui e).
Nõuded ja vastuhagid
Et näha, mida see praktikas tähendab, paluti minu ettevõttel kunagi uurida avariid, kus auto A (1370 kg) sõitis vastu fooris oodanud autole B (1645 kg). B juht väitis, et sai piitsalöögiga vigastuse, samas kui A väitis, et oli "vaevu puudutanud" autot B. Meie firma kontrollis auto B kahjustusi, mis ühtisid A auto fotodel nähtava kahjustusega. Seejärel võrdlesime kahjustusi sarnaste sõidukite kokkupõrketestide andmetega, mis näitas, et mõlema sõiduki kogukahju oleks vajanud 3 ± 1 kJ kineetiline energia.
Kuidas häkkida isejuhtivat autot
Arvutasime Newtoni mehaanika abil, et kokku põrkuvate sõidukite tegelik mass oli 747 kg, kokkupõrkekiirus (oletades täiesti elastset kokkupõrget) aga 10.8 km/h. Kokkupõrketesti andmeid kasutades eeldasime, et kokkupõrge kestis 0.12 sekundit, mille tulemuseks oli kokkupõrkejõud ± 25.0 kN. Sellest lähtuvalt andis Newtoni teine seadus kiirenduseks 15.2 m/s2, mille tulemuseks on kiiruse muutus 5.6–7.4 km/h.
Auto A puhul jääb see kiiruse muutus alla pehmete kudede vigastuse läve. Tõepoolest, igasugune pidurdamine oleks neid kiiruse muutusi veelgi vähendanud. Nii et GBB uurija arvates, nagu on väljendatud kohtuekspertiisi aruandes, oli ebatavaline elanike liikumine ebatõenäoline. Selle põhjal jäeti B kahjunõue rahuldamata ja kindlustusselts vältis pettust.
Ole parem juht
Lõppkokkuvõttes võite sattuda avariisse ilma enda süül ja teie parim valik on püüda vältida kokkupõrkeid, sõites kiirusepiiranguga, aeglustades märjana kiirust ja hoides eessõitvast autost head distantsi. . Kuid kui olete sattunud avariisse, pidage meeles, et selle, mis juhtub, määrab Newtoni liikumisseaduste lihtne rakendamine. Pädev kokkupõrkeuurija, kellel on piisavad teadmised matemaatikast ja füüsikast, oskab kommenteerida iga väite paikapidavust. Nii et kui teie asi jõuab kohtuniku ette, võite olla kindel, et teadus on teie poolel.
