Newton törvényeinek felhasználása az autóbalesetekkel kapcsolatos hamis állítások kiszűrésére

Tiszta napsütéses idő van, és egy busz halad az úton. Megáll egy buszmegállóban, és egy csapat férfi felszáll a fedélzetre. Amint a sofőr elindul, észreveszi, hogy egy autó megtorpan a busz mögött, de elkerüli a nyilvánvaló előzési lehetőségeket. Hirtelen az autó felgyorsul, és nekiütközik a busz hátsó részének. A CCTV felvételeken az látható, hogy a beszálló csoport a nyakukat szorongatta, és láthatóan meglepetten néz körül. Közülük ketten le is vetették magukat a busz padlójára.

Az ütközést más utasok aligha regisztrálják, akik közül néhányan megzavarodtak a férfiak bohóckodásától. Valójában a buszra szerelt adatrögzítők azt mutatják, hogy az incidens bekövetkezésekor alig 25 km/h sebességgel halad. A busztársaság biztosítóihoz számos kár, keresetkiesés és életstílus miatti kártérítési igény érkezik. A videós bizonyítékok megtekintésekor azonban a biztosítókat nem győzik meg a követelések.

A videofelvételek ugyan csalást jeleznek, de önmagukban nem biztos, hogy elegendőek egy polgári bírósági bíró meggyőzésére. A biztosítók tehát utasítanak GBB – a cég, ahol dolgozom –, hogy kivizsgálja. A mi feladatunk egy tudományos alapú elemzés alkalmazása, amely részét képezi egy szélesebb körű balesetvizsgáló igazságügyi szakértői jelentésének. Elemzésünknek pártatlannak és vízhatlannak kell lennie, hogy kiállja a keresztvizsgálatok vizsgálatát.

Szerencsére van információnk a busz fedélzeti eseményadat-rögzítőjéből, a busz gyorsulását az idő függvényében ábrázoló grafikon formájában. Az egyszerű newtoni fizika azt jelzi, hogy a busz sebessége legfeljebb 1.5 km/h-val változott volna az ütközés során. Ez még 20%-os bizonytalanság mellett is jóval a sérülésküszöb alatt van, és véleményünk szerint nem valószínű, hogy a férfiak megsérültek. Ami az autót illeti, tömege a busz egynyolcada volt, így a sebessége körülbelül 12 km/h-val változott volna, ami összhangban volt a sérüléssel.

Micsoda átverés!

Az esetet teljesen jogosan dobták ki, de az ehhez hasonló hamis állítások nagy problémát jelentenek. Szerint a Az Egyesült Királyság Biztosítási Csalási Hivatala2.7 októbere és 2019 vége között 2020 millió gépjármű-biztosítási kárigény érkezett Nagy-Britanniában. Több mint 6%-a – nagyjából 170,000 XNUMX – kapcsolódott a feltételezett „összeomlásért készpénzért” csaláshoz. Sokukat viszonylag kevés társaság vagy banda hozta létre, és sokan teljesen elkerülték a bírósági eljárást.

Ezekben az incidensekben a sofőrök megpróbálják becsapni a biztosítókat azáltal, hogy szándékosan és előre megfontoltan okoznak karambolt, amelyben gyakran egy ártatlan fél vesz részt egy másik járműben. A csalók – általában viszonylag kis sebességgel – igyekeznek korlátozni a baleset nagyságát, hogy az elkövetők egyike se sérüljön meg. Általában azonban nem érdekli őket, hogy mi történik a másik járműben lévő ártatlan felekkel.

A járművekben keletkezett károk valódiak (még akkor is, ha néhányat korábbi események okoztak), de a panaszosok hazudnak, amikor azt mondják, hogy megsérültek. A bûnözõk – akik gyakran harmadik felekkel együtt dolgoznak – több tízezer fontot kereshetnek sérülésekért, javítási számlákért (amelyek gyakran túlzóak) és tárolási költségekért. Létezik egy másik típusú átverés is, amikor azok a sofőrök, akik valódi és előre nem tervezett, alacsony sebességű ütközésbe keveredtek, fiktív sérülés miatt nyújtanak be keresetet csak azért, mert „mindenki ezt csinálja”.

A rendőrséget általában egyik esethez sem hívják ki, mivel általában nem jár súlyos személyi sérüléssel vagy anyagi kárral (falak, házak, lámpaoszlopok stb.). Valójában a legtöbb kárigényt gyorsan rendezik a biztosítók, akiknek nincs elegendő erőforrásuk ahhoz, hogy minden kárt megvizsgáljanak. Azonban ezeknek a hamis követeléseknek a költségei – beleértve az orvosi költségeket, az autójavítást, a bérelt autókat és így tovább – csak az Egyesült Királyságban több száz millió fontra rúg.

Éppen ezért az esetek kis hányadában kivizsgálnak, különösen akkor, ha a baleset körülményei nem tisztázottak, ha a követelés eltúlzottnak tűnik, vagy ha csalás gyanúja merül fel. (Egy másik példa az 1. ábrán látható.) Az ütközésvizsgálók megvizsgálják a gépjárművekben keletkezett károkat – akár személyesen, akár fényképek alapján –, és megpróbálják megválaszolni a következő kérdéseket.

• Tényleg ütköztek a járművek?
• A felperes vagy alperes által leírt baleseti geometria összhangban van a mindkét járműben keletkezett kárral?
• Van olyan sérülés, mint például a festék áthelyezése, amely igazságügyi kapcsolatot biztosít a járművek között?
• Okozhatott-e más kárt egy másik, nem kapcsolódó esemény?
• Mennyi lehet a javítási költség?
• Mennyire valószínű, hogy a kérelmező járművének utasai úgy hánykolódtak az autóban, hogy ostorcsapás vagy más lágyszöveti sérülés keletkezett?

Az a baj, hogy az ostorcsapást és a hasonló fizikai sérüléseket könnyű meghamisítani, mert nincsenek olyan diagnosztikai eszközök, mint például a röntgenfelvételek, amelyek egyértelműen megerősítenék, hogy ilyen sérülés történt. A tapasztalat azt mutatja, hogy a balesetvizsgálói jelentésben egy világos és tömör „tudományos” rész nagy súllyal bír a bírák számára, akik eldöntik, hogy a követelés hamis vagy valódi. A Newton-törvényeken alapuló számítások mellett a jelentés a töréstesztek részleteit is tartalmazhatja, sőt, esetleg számítógépes szimulációt is tartalmazhat az ütközésről.

Gyorstanfolyam ütközésfizikából

A tárgyak közötti ütközések az iskolai fizika tantervek egyik fő részét képezik, de a témában több van, mint amilyennek látszik. Tudni fogja, hogy amikor két jármű ütközik, erő hat közöttük az érintkezés időtartama alatt, általában körülbelül 0.1 másodpercig. Az erő azonban nem egyenletes. A kísérleti ütközési tesztek során a járművekre szerelt gyorsulásmérőkkel végzett mérések rongyos impulzust mutatnak ki, amely körülbelül az ütközés felénél ér el csúcspontját (2. ábra).

Ahogy Newton második és harmadik mozgástörvénye előírja, az elütött vagy „cél” jármű ennek az impulzusnak a pozitív változatát fogja tapasztalni (ami miatt felgyorsul), míg az ütköző vagy „golyós” jármű ennek az impulzusnak a negatív változatát (okot okoz lassítani).

Maga az ütközés során a két jármű összegabalyodik, és rövid időre összetett rendszert alkot. A járművek kezdetben összenyomódnak, majd kitágulnak, ahogy rugalmasan szétpattannak, majd végül szétválnak.

Azonban nincs két teljesen egyforma ütközés. Előfordulhat, hogy az egyik vagy mindkét vezető benyomja a féket. Az elütött jármű állhatott, és be volt kapcsolva a kézifék. Lehet, hogy a golyós jármű nyugalomban volt, és a másik sofőr tolatott bele. Az egyik gyakori átverés az, hogy a lassú forgalomban közlekedő jármű vezetője erősen fékez, és reméli, hogy a mögötte haladó jármű nekifut. Gyakran előfordul, hogy a csaló autójában lekapcsolják a féklámpákat, hogy megzavarják a mögötte haladó sofőrt, és nagyobb valószínűséggel forduljon elő baleset.

Az egyik átverés az, hogy a jármű vezetője erősen fékez, és reméli, hogy a mögötte haladó jármű nekifut a hátuljának.

Ha egy autó hátulról elüti az autót – és Ön nem tudja elkerülni az ütközést – két dolgot tehet. Ha minimálisra szeretné csökkenteni a dédelgetett autóját, ne fékezzen. A fékezés elmaradása kisebb ütközési erőt eredményez, ami kissé rugalmasabbá teszi az ütközést, és kevesebb sérülést okoz a megbecsült tulajdonban. (Ne feledje azonban, hogy ha egy másik jármű van elöl, előfordulhat, hogy a hátsójába tolatnak, ami háromtestes ütközéshez, külön biztosítási kárigényhez és minden ezzel járó fejfájáshoz vezethet.)

Másrészt, ha minimalizálni szeretné a saját és az utastársak sérülésének kockázatát, csapja be a féket, ahogy csak tudja. Ez ellentmondásosnak tűnhet, mert az ütközési erő nagyobb lesz. Ezzel azonban ellenkezik a fékezőerő, ami csökkenti az autóban ülők gyorsulását, és így például az ostorcsapás lehetőségét. Reméljük azonban, hogy a mögötte haladó sofőr nem szélhámos, hogy balesetet okozzon: egy ideális világban ők is befékeznék.

A fontosságát e

Az ütközésvizsgálók számára a newtoni mechanika egy sor praktikus egyenletet kínál, amelyek lefedik az olyan mennyiségeket, mint az átlagos ütközési erő (fékezéssel vagy anélkül), a céljármű sebességének változása és a disszipált kinetikus energia, amely meghatározza, hogy a járművek mekkora károsodást szenvednek. Ezek az egyenletek megkövetelik az egyes járművek tömegét, a relatív ütközési sebességet (V), a visszatérítési együttható (e), az ütközés időtartama (Δt) és bármilyen fékezési együttható.

Két jármű ütközés előtti és utáni relatív sebességének aránya, e az ütközés rugalmasságának mértéke is. A tökéletesen rugalmas ütközés 1-től (valódi ütközésnél lehetetlen) a teljesen rugalmatlan összetöréshez (amikor a járművek összetapadnak, és nem ugrik szét) 0-ig terjedhet. Az értéke e kulcsfontosságú, mert meghatározza a megcélzott jármű általános sebességváltozását, ami viszont befolyásolja, hogy az alacsony sebességnél (15 km/h vagy annál kisebb) elütő utas milyen valószínűséggel szenved ostorcsapástól vagy más lágyszöveti tünetektől.

Az ütközésvizsgálók a sebességváltozást – a gyorsulás vagy az erő helyett – azért használják mérőszámként a sérülési tünetek értékelésére, mert ennek értéke pontosan meghatározható. Ezzel szemben sokkal nagyobb a bizonytalanság a gyorsulást illetően egy autóbaleset során, mivel az Δt, amelyre nincs pontos adatunk. A sebességváltozások ismerete azt is lehetővé teszi, hogy meghatározzuk, mi történik az autó kinetikus energiájával, amikor ütközik (3. ábra).

De honnan tudhatjuk a sebességváltozást egy adott balesetben? Az ütközésvizsgálók ezt úgy teszik meg, hogy ellenőrzött körülmények között végzett tesztbaleseteket vizsgálnak meg, amelyek mennyiségi adatokat és fényképeket is tartalmaznak az összetört járművekről. Példákat keresünk, ahol hasonló kár keletkezett a szóban forgó ügyben, amiből megbecsülhetjük, hogy a járművek milyen sebességgel haladtak ütközés előtt. Matematikai összefüggések között Δt (ami kevéssé változik az ütközési sebességgel) és e (ami nagyban függ a becsapódási sebességtől) a becslés finomítására szolgál e, amelyből a sebességváltozás származtatható.

A sebességváltozás becslésének másik módja a hasonló tesztbaleset során disszipált kinetikus energia keresése. A newtoni fizika segítségével ezt az energiát felhasználhatjuk az ütközési sebesség kiszámításához, feltéve, hogy az ütközésünk teljesen rugalmatlan volt (pl. e = 0). A valóságban, e nem lesz pontosan 0, így pontosabb értéket kapunk, ha számításainkat addig iteráljuk, amíg a becsapódási sebesség körülbelül 1 km/h-n belülre nem konvergál. A mi jobb érték e, akkor könnyen kiszámíthatjuk a sebességváltozást.

Az ütközésvizsgáló, aki ésszerű értékkel rendelkezik a visszatérítési együttható tekintetében, e, meg tudja ítélni egy alacsony sebességű követelés érdemét.

A lényeg az, hogy egy ütközésvizsgáló, akinek ésszerű értéke van e meg tudja ítélni a kis sebességű követelés érdemét. Sajnos a járművek ütközései nemlineáris események, amelyek során a kezdeti feltételek kis változásai (például sebesség, érintkezési magasság és az autók ütközési szöge) nagy változásokat eredményeznek e és a Δt. Soha nem lesz két teljesen egyforma ütközési teszt, és mindkét paraméter értékében nagy a szóródás, ami akár 30%-os bizonytalanságot is eredményezhet az ütközési erő számított értékében (valójában az egyenletek sokkal érzékenyebbek a bizonytalanságokra ban ben Δt mint e).

Követelések és viszontkeresetek

Hogy ez a gyakorlatban mit jelent, egyszer felkérték a cégemet, hogy tanulmányozzanak egy olyan balesetet, amelyben az A személygépkocsi (1370 kg) belerohant a lámpánál várakozó B (1645 kg) autó hátuljába. A B sofőrje azt állította, hogy ostorcsapásos sérülést szenvedett, míg A azt állította, hogy „alig érintette” a B autót. Cégünk megvizsgálta a B gépkocsi sérülését, amely megegyezett az A autóról készült fotókon látható sérülésekkel. Ezután összehasonlítottuk a károkat hasonló járművek törésteszt adataival, jelezve, hogy mindkét jármű teljes kárához 3 ± 1 kJ mozgási energia.

Newtoni mechanika segítségével kiszámítottuk, hogy az ütköző járművek effektív tömege 747 kg, míg az ütközési sebesség (tökéletesen rugalmas ütközést feltételezve) 10.8 km/h lett volna. A törésteszt adatait felhasználva azt feltételeztük, hogy az ütközés 0.12 másodpercig tartott, ami az ütközési erőhöz vezetett. ± 25.0 kN. Ebből Newton második törvénye 15.2 m/s gyorsulást adott², az ebből adódó sebességváltozással 5.6-7.4 km/h.

Az A autó esetében ez a sebességváltozás a lágyrészsérülés küszöbértéke alatt van. Valójában minden fékezés tovább csökkentette volna ezeket a sebességváltozásokat. Tehát a GBB nyomozójának véleménye szerint, amint azt a törvényszéki szakértői jelentés is kifejti, nem valószínű, hogy bármilyen szokatlan lakómozgás történt volna. Ennek alapján B kártérítési keresetét elutasították, és a biztosító társaság elkerülte a csalást.

Legyél jobb sofőr

Végül előfordulhat, hogy önhibáján kívül balesetet szenved, és a legjobb megoldás az, ha megpróbálja elkerülni az ütközést úgy, hogy a sebességhatáron belül halad, nedves állapotban lassít, és megfelelő távolságot tart az előtte haladó autótól. . De ha ütközésbe keveredik, ne feledje, hogy mi történik, azt Newton mozgástörvényeinek egyszerű alkalmazása határozza meg. Egy hozzáértő ütközésvizsgáló, aki kellően ismeri a matematikát és a fizikát, képes lesz véleményt mondani bármely állítás érvényességéről. Tehát ha az ügye bíró elé kerül, biztos lehet benne, hogy a tudomány az Ön oldalán áll.