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Utiliser les lois de Newton pour éliminer les fausses réclamations pour accident de voiture

Extrait du numéro d'août 2022 de Monde de la physique, où il est apparu sous le titre "Les lois de Newton et les réclamations pour accident de voiture". Les membres de l'Institut de physique peuvent profiter du numéro complet via le Monde de la physique appli.

Les fraudeurs essaient régulièrement de gagner de l'argent en prétendant qu'ils ont été blessés dans des accidents de la circulation. Mais comme Michael Hall explique, la simple physique newtonienne peut révéler quelles affirmations sont authentiques et lesquelles sont fausses

C'est une journée claire et ensoleillée et un bus roule sur la route. Il s'arrête à un arrêt de bus et un groupe d'hommes monte à bord. Alors que le conducteur démarre, il remarque une voiture s'arrêter derrière le bus, mais cela évite des opportunités évidentes de dépassement. Soudain, la voiture accélère et percute l'arrière du bus. Les enregistrements de vidéosurveillance montrent que le groupe qui est monté à bord se serre le cou, regardant autour de lui avec une apparente surprise. Deux d'entre eux se jettent même sur le plancher du bus.

La collision est à peine enregistrée par les autres passagers, dont certains semblent perplexes devant les pitreries des hommes. En effet, les enregistreurs de données installés sur le bus indiquent qu'il roulait à peine à 25 km/h au moment de l'incident. Les assureurs de la compagnie d'autobus reçoivent un certain nombre de réclamations pour blessures, perte de revenus et impact sur le mode de vie. Mais en visionnant les preuves vidéo, les assureurs ne sont pas convaincus par les réclamations.

Bien que les enregistrements vidéo indiquent une fraude, ils ne suffiront peut-être pas à eux seuls à convaincre un juge d'un tribunal civil. Les assureurs ordonnent donc GBB – l'entreprise pour laquelle je travaille – pour enquêter. Notre travail consiste à utiliser une analyse scientifique qui fera partie du rapport médico-légal d'un enquêteur sur les accidents plus large. Notre analyse doit être impartiale et étanche afin de résister à l'examen minutieux du contre-interrogatoire.

Heureusement, nous avons des informations provenant de l'enregistreur de données d'événements embarqué sur le bus, sous la forme d'un graphique de l'accélération du bus en fonction du temps. La physique newtonienne simple indique que le bus n'aurait pas changé de vitesse de plus de 1.5 km/h lors de la collision. Même avec une incertitude de 20%, c'est bien en dessous du seuil de blessure et, à notre avis, il est peu probable que les hommes aient été blessés. Quant à la voiture, sa masse était d'un huitième de celle du bus, sa vitesse aurait donc changé d'environ 12 km/h, ce qui était cohérent avec les dommages subis.

Quelle arnaque !

L'affaire a été rejetée à juste titre, mais les fausses allégations comme celle-ci sont un gros problème. Selon le Bureau britannique de la fraude à l'assurance, il y a eu 2.7 millions de réclamations d'assurance automobile en Grande-Bretagne entre octobre 2019 et fin 2020. Plus de 6% - environ 170,000 XNUMX - étaient liés à des escroqueries présumées "crash for cash". Beaucoup ont été créés par un nombre relativement restreint d'entreprises ou de gangs, et beaucoup évitent entièrement les poursuites judiciaires.

Dans ces incidents, les conducteurs cherchent à frauder les assureurs en fabriquant délibérément et de manière préméditative un accident de voiture, impliquant souvent une partie innocente dans un autre véhicule. Les fraudeurs tentent de limiter l'ampleur de l'accident - généralement en conduisant à des vitesses relativement faibles - afin qu'aucun des auteurs ne soit blessé. En général, cependant, ils ne se soucient pas de ce qui arrive aux parties innocentes dans l'autre véhicule.

Les dommages causés aux véhicules sont réels (même si certains peuvent avoir été causés par des incidents antérieurs), mais les demandeurs mentiront lorsqu'ils diront qu'ils ont été blessés. Les criminels - travaillant souvent de mèche avec des tiers - peuvent gagner des dizaines de milliers de livres en réclamant des blessures, des factures de réparation (souvent exagérées) et des frais de stockage. Il existe également un autre type d'escroquerie, dans laquelle des conducteurs qui ont été impliqués dans une collision à basse vitesse réelle et non préméditée déposent une réclamation pour une blessure fictive simplement parce que "tout le monde le fait".

La police n'est généralement pas appelée pour l'un ou l'autre type d'incident car ils n'impliquent généralement pas de blessures graves ou de dommages matériels importants (murs, maisons, lampadaires, etc.). En fait, la plupart des réclamations sont rapidement réglées par les assureurs, qui n'ont pas les ressources nécessaires pour vérifier chaque réclamation. Cependant, le coût résultant de ces fausses réclamations - y compris les frais médicaux, les réparations automobiles, les voitures de location de remplacement, etc. - s'élève à des centaines de millions de livres rien qu'au Royaume-Uni.

C'est pourquoi une petite proportion de cas fait l'objet d'une enquête, surtout si les circonstances entourant l'accident ne sont pas claires, si une réclamation semble exagérée ou s'il y a des soupçons de fraude. (Un autre exemple est illustré à la figure 1.) Les enquêteurs de collision inspecteront les dommages aux véhicules – en personne ou à partir de photos – et tenteront de répondre aux questions suivantes.

  • Les véhicules sont-ils réellement entrés en collision ?
  • La géométrie de l'accident décrite par le demandeur ou le défendeur est-elle cohérente avec les dommages aux deux véhicules ?
  • Y a-t-il des dommages, tels que le transfert de peinture, qui fournissent un lien médico-légal entre les véhicules ?
  • Y a-t-il d'autres dommages qui auraient pu être causés lors d'un autre incident non lié ?
  • Quels pourraient être les frais de réparation ?
  • Quelle est la probabilité que les occupants du véhicule du demandeur aient été projetés dans la voiture de telle sorte qu'un coup de fouet cervical ou d'autres blessures aux tissus mous se soient produits ?

Le problème est que le coup du lapin et les blessures physiques similaires sont faciles à simuler car il n'y a pas d'outils de diagnostic, tels que les scanners à rayons X, qui peuvent confirmer sans équivoque qu'une telle blessure s'est produite. L'expérience a montré qu'une section « scientifique » claire et concise dans le rapport d'un enquêteur sur les accidents peut avoir beaucoup de poids auprès des juges qui décident si une réclamation est fausse ou authentique. En plus des calculs basés sur les lois de Newton, le rapport peut également inclure des détails sur les crash-tests et éventuellement même une simulation informatique de la collision.

Un cours accéléré sur la physique du crash

Les collisions entre objets sont un aliment de base des programmes scolaires de physique, mais il y a plus dans le sujet qu'il n'y paraît. Vous saurez que lorsque deux véhicules entrent en collision, une force agit entre eux pendant le temps qu'ils sont en contact, généralement environ 0.1 s. Cependant, la force n'est pas uniforme. Les mesures effectuées à l'aide d'accéléromètres installés sur des véhicules lors d'essais de collision expérimentaux révèlent une impulsion irrégulière qui culmine à peu près à mi-chemin de l'accident (figure 2).

Comme le dictent les deuxième et troisième lois du mouvement de Newton, le véhicule heurté ou "cible" connaîtra une version positive de cette impulsion (le faisant accélérer), tandis que le véhicule frappant ou "balle" connaîtra une version négative de cette impulsion (provoquant qu'il décélère).

Lors de la collision elle-même, les deux véhicules vont s'emmêler et former brièvement un système composite. Les véhicules vont d'abord s'écraser ensemble, avant de se dilater à mesure qu'ils s'écartent élastiquement, puis, finalement, de se séparer.

Photographie d'une voiture poussée à l'arrière d'une autre, et graphique montrant les forces de ce type de collision

Cependant, il n'y a jamais deux collisions exactement identiques. Un ou les deux conducteurs pourraient claquer sur leurs freins. Le véhicule percuté était peut-être à l'arrêt et avait serré le frein à main. Le véhicule à balles était peut-être au repos et l'autre conducteur a fait marche arrière. Une arnaque courante consiste pour le conducteur d'un véhicule dans une circulation lente à freiner brusquement et à espérer que le véhicule derrière lui heurtera l'arrière. Très souvent, la voiture de l'escroc verra ses feux stop déconnectés pour confondre le conducteur derrière et rendre un accident plus probable.

Une arnaque consiste pour le conducteur d'un véhicule à freiner fort et à espérer que le véhicule derrière lui heurtera l'arrière.

Si une voiture est sur le point de heurter votre voiture par derrière – et que vous ne pouvez pas éviter l'impact – il y a deux choses que vous pouvez faire. Si vous voulez minimiser les dommages à votre chère voiture, ne freinez pas. Ne pas freiner entraînera une force de collision plus faible, rendant l'impact légèrement plus élastique et entraînant moins de dommages à votre bien le plus précieux. (N'oubliez pas, cependant, que s'il y a un autre véhicule devant, vous pourriez être projeté à l'arrière, entraînant une collision à trois et une réclamation d'assurance distincte et tous les maux de tête que cela implique.)

D'un autre côté, si vous voulez minimiser le risque de vous blesser et de blesser les autres passagers, freinez aussi fort que possible. Cela peut sembler contre-intuitif car la force de collision sera plus grande. Cependant, la force de freinage s'y opposera, ce qui réduira l'accélération de quiconque dans votre voiture et donc le potentiel, par exemple, de coup de fouet cervical. Espérons cependant que le conducteur derrière ne soit pas un escroc pour provoquer un accident : dans un monde idéal, il freinerait lui aussi.

L'importance de e

Pour les enquêteurs sur les collisions, la mécanique newtonienne fournit une série d'équations pratiques couvrant des quantités telles que la force de collision moyenne (avec ou sans freinage), le changement de vitesse du véhicule cible et l'énergie cinétique dissipée, qui dicte combien les véhicules seront endommagés. Ces équations nécessiteront la masse de chaque véhicule, la vitesse d'impact relative (V), le coefficient de restitution (e), la période de collision (Δt) et les éventuels coefficients de freinage.

Défini comme le rapport de la vitesse relative de deux véhicules avant et après une collision, e est aussi une mesure de l'élasticité du crash. Il peut aller de 1 pour un crash parfaitement élastique (impossible pour un vrai crash) à 0 pour un smash-up totalement inélastique (où les véhicules se collent et ne se séparent pas). La valeur de e est crucial car il dicte le changement de vitesse global du véhicule cible, qui à son tour influence la probabilité qu'un occupant heurté à basse vitesse (15 km/h ou moins) souffre de coup de fouet cervical ou d'autres symptômes des tissus mous.

La raison pour laquelle les enquêteurs sur les collisions utilisent le changement de vitesse – plutôt que l'accélération ou la force – comme mesure pour évaluer les symptômes de blessure est que sa valeur peut être déterminée avec précision. Il y a, en revanche, une incertitude beaucoup plus grande sur l'accélération lors d'un accident de voiture car elle dépend de Δt, pour lequel nous n'avons pas de chiffre précis. Connaître les changements de vitesse nous permet également de déterminer ce qu'il advient de l'énergie cinétique de la voiture lorsqu'elle s'écrase (figure 3).

Schéma d'un petit véhicule se déplaçant dans un plus grand, avec des graphiques montrant les transitions de vitesse et d'énergie dans ce type de collision

Mais comment connaissons-nous le changement de vitesse dans un accident particulier ? Pour ce faire, les enquêteurs sur les collisions se tournent vers des essais de collisions effectués dans des conditions contrôlées, qui contiennent des données quantitatives ainsi que des photos des véhicules détruits. Nous recherchons des exemples où des dommages similaires ont été causés au cas en question, à partir desquels nous pouvons estimer la vitesse à laquelle les véhicules se déplaçaient avant leur collision. Corrélations mathématiques entre Δt (qui varie peu avec la vitesse d'impact) et e (qui dépend beaucoup de la vitesse d'impact) sont utilisées pour affiner l'estimation de e, à partir de laquelle le changement de vitesse peut être dérivé.

Une autre façon d'estimer le changement de vitesse consiste à rechercher l'énergie cinétique dissipée lors d'un accident d'essai similaire. En utilisant la physique newtonienne, nous pouvons utiliser cette énergie pour calculer la vitesse d'impact en supposant que notre collision était entièrement inélastique (c'est-à-dire e = 0). En réalité, e ne sera pas exactement 0, nous en obtenons donc une valeur plus précise en itérant nos calculs jusqu'à ce que la vitesse d'impact converge vers environ 1 km/h. Avec notre meilleure valeur de e, nous pouvons alors facilement calculer le changement de vitesse.

Un enquêteur collision qui a une valeur raisonnable pour le coefficient de restitution, e, peut juger du bien-fondé d'une réclamation à basse vitesse.

En fin de compte, un enquêteur sur les collisions qui a une valeur raisonnable pour e peut juger du bien-fondé d'une réclamation à basse vitesse. Malheureusement, les collisions de véhicules sont des événements non linéaires, dans lesquels de petits changements dans les conditions initiales (telles que la vitesse, la hauteur de contact et l'angle auquel les voitures se heurtent) entraînent de grands changements dans e ainsi que  Δt. Deux crash tests ne seront jamais exactement identiques et il y a une grande dispersion dans la valeur des deux paramètres, conduisant à des incertitudes allant jusqu'à 30 % dans la valeur calculée de la force de collision (en fait, les équations sont beaucoup plus sensibles aux incertitudes dans Δt que dans e).

Demandes et demandes reconventionnelles

Pour voir ce que cela signifie dans la pratique, on a demandé à mon entreprise d'étudier un accident dans lequel la voiture A (1370 kg) a percuté l'arrière de la voiture B (1645 kg) qui attendait aux feux de circulation. Le conducteur de B a déclaré avoir subi un coup de fouet cervical, tandis que A a déclaré avoir « à peine touché » la voiture B. Notre cabinet a inspecté les dommages à la voiture B, qui correspondaient aux dommages visibles sur les photos de la voiture de A. Nous avons ensuite comparé les dommages avec les données de crash test de véhicules similaires, indiquant que le total des dommages aux deux véhicules aurait nécessité une dissipation de 3 ± 1 kJ d'énergie cinétique.

En utilisant la mécanique newtonienne, nous avons calculé que la masse effective des véhicules en collision était de 747 kg, tandis que la vitesse d'impact (en supposant une collision parfaitement élastique) aurait été de 10.8 km/h. En utilisant les données des crash-tests, nous avons supposé que la collision a duré 0.12 s, conduisant à une force de collision de ± 25.0 kN. À partir de là, la deuxième loi de Newton a donné une accélération de 15.2 m/s2, avec le changement de vitesse résultant de 5.6 à 7.4 km/h.

Pour la voiture A, ce changement de vitesse est inférieur au seuil d'une blessure aux tissus mous. En effet, tout freinage aurait encore réduit ces changements de vitesse. Ainsi, de l'avis de l'enquêteur du GBB, tel qu'exprimé dans le rapport médico-légal, tout mouvement inhabituel des occupants était peu probable. Sur cette base, la réclamation de B pour préjudice a été rejetée et la compagnie d'assurance a évité d'être victime d'une fraude.

Soyez un meilleur conducteur

En fin de compte, vous pouvez être impliqué dans un accident sans faute de votre part et votre meilleur pari est d'essayer d'éviter les collisions en premier lieu en conduisant dans la limite de vitesse, en ralentissant lorsqu'il est mouillé et en gardant une bonne distance de la voiture devant. . Mais si vous êtes impliqué dans un accident, rappelez-vous que ce qui se passe sera dicté par une simple application des lois du mouvement de Newton. Un enquêteur de collision compétent ayant une connaissance suffisante des mathématiques et de la physique sera en mesure de commenter la validité de toute réclamation. Donc, si votre affaire se retrouve devant un juge, vous pouvez être sûr que vous avez la science de votre côté.

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