استفاده از قوانین نیوتن برای حذف ادعاهای جعلی تصادفات اتومبیل

یک روز آفتابی صاف است و یک اتوبوس در جاده در حال حرکت است. در یک ایستگاه اتوبوس متوقف می شود و گروهی از مردان سوار می شوند. وقتی راننده حرکت می‌کند، متوجه می‌شود که ماشینی در پشت اتوبوس ایستاده است، اما از فرصت‌های آشکار برای سبقت گرفتن جلوگیری می‌کند. ناگهان ماشین شتاب می گیرد و به عقب اتوبوس برخورد می کند. ضبط‌های دوربین‌های مداربسته نشان می‌دهد که گروهی که سوار شده‌اند، گردن خود را گرفته و با تعجب به اطراف نگاه می‌کنند. دو نفر از آنها حتی خود را به کف اتوبوس می اندازند.

این برخورد به سختی توسط سایر مسافران ثبت شده است، که برخی از آنها به نظر می رسد که از مزخرفات مردان مبهوت شده باشند. در واقع، ضبط‌کننده‌های داده نصب شده روی اتوبوس نشان می‌دهند که هنگام وقوع حادثه، اتوبوس با سرعت 25 کیلومتر در ساعت حرکت می‌کند. بیمه‌گران شرکت اتوبوس‌رانی تعداد زیادی ادعای خسارت، از دست دادن درآمد و تأثیر سبک زندگی دریافت می‌کنند. اما با مشاهده شواهد ویدیویی، بیمه‌گران از ادعاها متقاعد نمی‌شوند.

در حالی که فیلم های ضبط شده نشان دهنده یک کلاهبرداری است، ممکن است به تنهایی برای متقاعد کردن قاضی در دادگاه مدنی کافی نباشد. بنابراین بیمه گران دستور می دهند GBB - شرکتی که در آن کار می کنم - برای تحقیق. کار ما استفاده از یک تجزیه و تحلیل مبتنی بر علم است که بخشی از گزارش پزشکی قانونی بازرس تصادفات گسترده تر را تشکیل می دهد. تجزیه و تحلیل ما باید بی طرفانه و محکم باشد تا بتواند در برابر بررسی دقیق معاینه متقابل بایستد.

خوشبختانه، ما اطلاعاتی از ضبط کننده داده رویدادهای داخل اتوبوس، به شکل نموداری از شتاب اتوبوس در مقابل زمان داریم. فیزیک ساده نیوتنی نشان می دهد که اتوبوس در طول برخورد، سرعت خود را بیش از 1.5 کیلومتر در ساعت تغییر نمی دهد. حتی با عدم اطمینان 20 درصد، این بسیار کمتر از آستانه آسیب است و به نظر ما، بعید بود که مردان آسیب دیده باشند. در مورد خودرو، جرم آن یک هشتم اتوبوس بود، بنابراین سرعت آن حدود 12 کیلومتر در ساعت تغییر می کرد که با آسیب وارده به آن مطابقت داشت.

چه کلاهبرداری!

این پرونده کاملاً به درستی کنار گذاشته شد، اما ادعاهای جعلی مانند این یک مشکل بزرگ است. بر اساس اداره کلاهبرداری بیمه بریتانیابین اکتبر 2.7 تا پایان سال 2019، 2020 میلیون ادعای بیمه خودرو در بریتانیا وجود داشته است. بیش از 6 درصد - تقریباً 170,000 - به کلاهبرداری های مشکوک "تصادف در ازای پول نقد" مرتبط بوده است. بسیاری از آنها توسط تعداد نسبتاً کمی از شرکت ها یا باندها ایجاد شده اند و بسیاری از آنها به طور کامل از تعقیب قضایی اجتناب می کنند.

در این حوادث، رانندگان به دنبال کلاهبرداری از بیمه‌گران با ساختن عمدی و از پیش برنامه‌ریزی شده یک تصادف خودرو هستند که اغلب شامل یک شخص بی‌گناه در وسیله نقلیه دیگری می‌شود. کلاهبرداران سعی می کنند بزرگی تصادف را محدود کنند - معمولاً با رانندگی با سرعت نسبتاً کم - به طوری که هیچ یک از عاملان آسیب نبیند. با این حال، به طور کلی، برای آنها مهم نیست که چه اتفاقی برای طرف های بی گناه در وسیله نقلیه دیگر می افتد.

خسارات ناشی از آن به خودروها واقعی است (حتی اگر برخی ممکن است ناشی از حوادث قبلی باشد) اما مدعیان وقتی می گویند صدمه دیده اند دروغ می گویند. مجرمان - که اغلب با اشخاص ثالث کار می کنند - می توانند ده ها هزار پوند با ادعای جراحت، قبوض تعمیر (که اغلب اغراق آمیز هستند) و هزینه های ذخیره سازی به دست آورند. نوع دیگری از کلاهبرداری نیز وجود دارد، که در آن رانندگانی که در یک تصادف واقعی و بدون پیش‌اندیشه درگیر شده‌اند، فقط به این دلیل که «همه این کار را انجام می‌دهند» ادعای جراحت ساختگی می‌کنند.

معمولاً پلیس برای هر دو نوع حادثه فراخوان نمی‌شود، زیرا معمولاً صدمات جدی شخصی یا آسیب عمده به اموال (دیوارها، خانه‌ها، تیر چراغ‌ها و غیره) در پی ندارد. در واقع، بیشتر خسارت‌ها به سرعت توسط بیمه‌گرانی که منابع لازم برای بررسی هر خسارت را ندارند، تسویه می‌شوند. با این حال، هزینه‌های ناشی از این ادعاهای جعلی - از جمله هزینه‌های پزشکی، تعمیرات خودرو، جایگزینی خودروهای اجاره‌ای و غیره- تنها در بریتانیا صدها میلیون پوند است.

به همین دلیل است که بخش کوچکی از پرونده ها مورد بررسی قرار می گیرند، به خصوص اگر شرایط مربوط به حادثه روشن نباشد، اگر ادعایی اغراق آمیز به نظر برسد یا اگر ظن تقلب وجود داشته باشد. (مثال دیگری در شکل 1 نشان داده شده است.) محققین برخورد آسیب وارد شده به وسایل نقلیه را - چه به صورت حضوری و چه از روی عکس - بررسی می کنند و سعی می کنند به سوالات زیر پاسخ دهند.

• آیا خودروها واقعاً با هم برخورد کردند؟
• آیا هندسه تصادف توصیف شده توسط مدعی یا متهم با خسارت وارده به هر دو وسیله نقلیه مطابقت دارد؟
• آیا آسیبی مانند انتقال رنگ وجود دارد که ارتباط پزشکی قانونی بین وسایل نقلیه ایجاد کند؟
• آیا آسیب دیگری وجود دارد که ممکن است در حادثه غیر مرتبط دیگری ایجاد شده باشد؟
• هزینه های تعمیر ممکن است چقدر باشد؟
• چقدر احتمال دارد که سرنشینان وسیله نقلیه مدعی به گونه ای در خودرو پرتاب شده باشند که ضربه شلاقی یا سایر آسیب های بافت نرم رخ دهد؟

مشکل اینجاست که ضربه شلاقی و صدمات فیزیکی مشابه به راحتی قابل جعل هستند، زیرا هیچ ابزار تشخیصی مانند اسکن اشعه ایکس وجود ندارد که بتواند صریحاً تأیید کند که چنین آسیبی رخ داده است. تجربه نشان داده است که یک بخش "علمی" واضح و مختصر در گزارش بازپرس تصادف می تواند برای قضاتی که در حال تصمیم گیری در مورد جعلی یا واقعی بودن یک ادعا هستند، وزن زیادی داشته باشد. علاوه بر محاسبات مبتنی بر قوانین نیوتن، این گزارش ممکن است شامل جزئیات آزمایش‌های تصادف و احتمالاً شبیه‌سازی رایانه‌ای از برخورد نیز باشد.

یک دوره آموزشی تصادف در فیزیک تصادف

برخورد بین اشیاء یکی از اصلی‌ترین برنامه‌های درسی فیزیک مدرسه است، اما موضوع بیش از آنچه به چشم می‌آید وجود دارد. شما می دانید که وقتی دو وسیله نقلیه با هم برخورد می کنند، نیرویی بین آنها برای مدت زمانی که در تماس هستند، معمولاً حدود 0.1 ثانیه، وارد می شود. با این حال، نیرو یکنواخت نیست. اندازه‌گیری‌های انجام شده با استفاده از شتاب‌سنج‌های نصب‌شده برای وسایل نقلیه در آزمایش‌های تصادف تجربی، یک پالس ضعیف را نشان می‌دهد که تقریباً در نیمه‌ی تصادف به اوج خود می‌رسد (شکل 2).

همانطور که قانون دوم و سوم حرکت نیوتن حکم می کند، وسیله نقلیه مورد اصابت یا "هدف" نسخه مثبت این پالس (که باعث شتاب آن می شود) را تجربه می کند، در حالی که وسیله نقلیه ضربه ای یا "گلوله" نسخه منفی این پالس را تجربه می کند (که باعث می شود آن را کاهش دهد).

در طی خود برخورد، دو وسیله نقلیه در هم پیچیده می شوند و برای مدت کوتاهی یک سیستم ترکیبی را تشکیل می دهند. وسایل نقلیه ابتدا با هم منقبض می شوند، قبل از اینکه به صورت کشسان از هم جدا شوند و سپس در نهایت جدا شوند.

با این حال، هیچ دو برخوردی هرگز دقیقاً یکسان نیستند. ممکن است یک یا هر دو راننده ترمزهای خود را بکوبند. خودروی مورد اصابت ممکن است ساکن بوده و ترمز دستی خود را روشن کرده باشد. خودروی گلوله ای ممکن است در حال استراحت بوده باشد و راننده دیگر به عقب برود. یکی از کلاهبرداری های رایج این است که راننده وسیله نقلیه ای که در ترافیک آهسته حرکت می کند، به شدت ترمز می کند و امیدوار است که وسیله نقلیه پشت سر به عقب آنها برخورد کند. اغلب، چراغ های ترمز خودروی کلاهبردار خاموش می شود تا راننده پشت سر گیج شود و احتمال تصادف بیشتر شود.

یکی از کلاهبرداری‌ها این است که راننده یک وسیله نقلیه به شدت ترمز می‌کند و امیدوار است که وسیله نقلیه پشت سر به عقب آن‌ها برخورد کند.

اگر خودرویی قصد دارد از پشت به ماشین شما برخورد کند – و شما نمی توانید از ضربه جلوگیری کنید – دو کار وجود دارد که می توانید انجام دهید. اگر می‌خواهید آسیب به خودروی عزیزتان را به حداقل برسانید، ترمز نکنید. ترمز نکردن منجر به نیروی برخورد کمتر می شود، ضربه را کمی کشسان تر می کند و منجر به آسیب کمتری به وسیله ارزشمند شما می شود. (البته به یاد داشته باشید که اگر وسیله نقلیه دیگری در جلو باشد، ممکن است شما را به عقب منتقل کنند که منجر به تصادف سه بدنه و ادعای بیمه جداگانه و تمام سردردهای مربوط به آن شود.)

از سوی دیگر، اگر می‌خواهید خطر آسیب‌دیدگی به خود و سایر مسافران را به حداقل برسانید، تا جایی که می‌توانید ترمز را بکوبید. این ممکن است غیر شهودی به نظر برسد زیرا نیروی برخورد بیشتر خواهد بود. با این حال، نیروی ترمز با آن مخالفت می کند، که باعث کاهش شتاب هر فردی در خودروی شما و در نتیجه پتانسیل، مثلاً ضربه شلاقی می شود. با این حال، بیایید امیدوار باشیم که راننده پشت سر کلاهبردار نباشد که باعث تصادف شود: در یک دنیای ایده آل، آنها هم ترمز می کردند.

اهمیت e

برای محققین برخورد، مکانیک نیوتنی مجموعه‌ای از معادلات مفید را ارائه می‌کند که مقادیری مانند نیروی برخورد متوسط ​​(با یا بدون ترمز)، تغییر سرعت وسیله نقلیه مورد نظر و انرژی جنبشی تلف‌شده را پوشش می‌دهد، که تعیین می‌کند چقدر خودروها آسیب خواهند دید. این معادلات به جرم هر وسیله نقلیه، سرعت نسبی ضربه (V) ضریب استرداد (e، دوره زمانی برخورد (Δt) و هر ضرایب ترمز.

به عنوان نسبت سرعت نسبی دو وسیله نقلیه قبل و بعد از برخورد تعریف می شود. e همچنین معیاری برای کشش سقوط است. می تواند از 1 برای یک تصادف کاملاً الاستیک (برای تصادف واقعی غیرممکن) تا 0 برای یک تصادف کاملاً غیر کشسان (جایی که وسایل نقلیه به هم می چسبند و از هم جدا نمی شوند) متغیر باشد. ارزش e بسیار مهم است زیرا تغییر سرعت کلی خودرو هدف را تعیین می کند، که به نوبه خود بر میزان احتمال ضربه زدن سرنشین در سرعت های پایین (15 کیلومتر در ساعت یا کمتر) از ضربه شلاق یا سایر علائم بافت نرم تأثیر می گذارد.

دلیل اینکه محققان برخورد از تغییر سرعت - به جای شتاب یا نیرو - به عنوان معیاری برای ارزیابی علائم آسیب استفاده می کنند این است که می توان مقدار آن را به دقت تعیین کرد. در مقابل، عدم قطعیت بسیار بیشتری در مورد شتاب در هنگام تصادف اتومبیل وجود دارد زیرا بستگی به Δt، که رقم دقیقی برای آن نداریم. دانستن تغییرات سرعت همچنین به ما امکان می دهد تا مشخص کنیم که در هنگام تصادف چه اتفاقی برای انرژی جنبشی ماشین می افتد (شکل 3).

اما چگونه از تغییر سرعت در یک تصادف خاص مطلع شویم؟ محققان برخورد این کار را با روی آوردن به تصادفات آزمایشی انجام شده در شرایط کنترل شده انجام می دهند، که حاوی داده های کمی و همچنین عکس های وسایل نقلیه خرد شده است. ما به دنبال نمونه‌هایی می‌گردیم که در آن آسیب‌های مشابهی به پرونده مورد بحث وارد شده است، که از آن‌ها می‌توانیم تخمین بزنیم که وسایل نقلیه قبل از برخورد با چه سرعتی حرکت می‌کردند. همبستگی های ریاضی بین Δt (که با سرعت ضربه کمی متفاوت است) و e (که بستگی زیادی به سرعت ضربه دارد) برای اصلاح تخمین استفاده می شود e، که از آن می توان تغییر سرعت را استخراج کرد.

روش دیگر برای تخمین تغییر سرعت، جستجوی انرژی جنبشی استهلاک شده در هنگام تصادف آزمایشی مشابه است. با استفاده از فیزیک نیوتنی، می‌توانیم از این انرژی برای محاسبه سرعت ضربه استفاده کنیم، با این فرض که برخورد ما کاملا غیر کشسان است (یعنی e = 0). در واقعیت، e دقیقاً 0 نخواهد بود، بنابراین با تکرار محاسبات خود مقدار دقیق تری از آن را بدست می آوریم تا زمانی که سرعت ضربه به حدود 1 کیلومتر در ساعت همگرا شود. با ارزش بهتر ما e، سپس می توانیم به راحتی تغییر سرعت را محاسبه کنیم.

یک محقق برخورد که مقدار معقولی برای ضریب استرداد دارد، e، می تواند در مورد شایستگی ادعای سرعت پایین قضاوت کند.

نکته اصلی این است که یک محقق برخورد که ارزش معقولی برای آن دارد e می تواند در مورد شایستگی ادعای سرعت پایین قضاوت کند. متأسفانه، برخورد خودروها رویدادهای غیرخطی هستند که در آن تغییرات جزئی در شرایط اولیه (مانند سرعت، ارتفاع تماس و زاویه برخورد خودروها با یکدیگر) منجر به تغییرات بزرگی در e و Δt. هیچ دو تست تصادف دقیقاً یکسان نخواهد بود و پراکندگی زیادی در مقدار هر دو پارامتر وجود دارد که منجر به عدم قطعیت های تا 30٪ در مقدار محاسبه شده نیروی برخورد می شود (در واقع معادلات به عدم قطعیت ها بسیار حساس تر هستند. که در Δt از درون e).

دعاوی و دعوای متقابل

برای اینکه بفهمیم این در عمل به چه معناست، یک بار از شرکت من خواسته شد تصادفی را بررسی کند که در آن ماشین A (1370 کیلوگرم) به عقب ماشین B (1645 کیلوگرم) که در چراغ راهنمایی منتظر بود برخورد کرد. راننده B ادعا کرد که او دچار ضربه شلاق شده است، در حالی که A اظهار داشت که "به سختی" ماشین B را لمس کرده است. شرکت ما آسیب ماشین B را بررسی کرد، که با آسیب قابل مشاهده در عکس های ماشین A مطابقت داشت. سپس آسیب را با داده‌های تست تصادف از خودروهای مشابه مقایسه کردیم، که نشان داد کل خسارت وارده به هر دو خودرو نیاز به اتلاف 3 دارد. ± 1 کیلوژول انرژی جنبشی

با استفاده از مکانیک نیوتنی، ما محاسبه کردیم که جرم موثر وسایل نقلیه در حال برخورد 747 کیلوگرم است، در حالی که سرعت ضربه (با فرض برخورد کاملاً الاستیک) 10.8 کیلومتر در ساعت خواهد بود. با استفاده از داده های تست تصادف، فرض کردیم که برخورد 0.12 ثانیه به طول انجامید که منجر به نیروی برخورد شد. ± 25.0 کیلونیوتن پس از این، قانون دوم نیوتن شتاب 15.2 متر بر ثانیه را به دست آورد²، با تغییر سرعت حاصل 5.6-7.4 کیلومتر در ساعت.

برای ماشین A، این تغییر سرعت کمتر از آستانه آسیب بافت نرم است. در واقع، هر ترمزگیری این تغییرات سرعت را بیشتر کاهش می داد. بنابراین از نظر بازپرس GBB، همانطور که در گزارش پزشکی قانونی بیان شده است، هرگونه حرکت غیرعادی سرنشینان بعید است. بر این اساس ادعای خسارت ب رد شد و شرکت بیمه از کلاهبرداری اجتناب کرد.

راننده بهتری باشید

در نهایت، ممکن است بدون تقصیر خودتان درگیر تصادف شوید و بهترین کار این است که در وهله اول سعی کنید با رانندگی در محدوده سرعت مجاز، کاهش سرعت در هنگام خیس شدن و حفظ فاصله مناسب از خودروی جلویی از تصادف جلوگیری کنید. . اما اگر درگیر تصادف شدید، به یاد داشته باشید که آنچه اتفاق می افتد با استفاده ساده از قوانین حرکت نیوتن دیکته می شود. یک محقق برخورد ماهر با دانش کافی از ریاضیات و فیزیک می تواند در مورد اعتبار هر ادعایی اظهار نظر کند. بنابراین اگر پرونده شما به قاضی ختم شود، می توانید مطمئن باشید که علم در کنار شماست.