Sử dụng định luật Newton để loại bỏ các tuyên bố không có thật về vụ tai nạn ô tô PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Sử dụng định luật Newton để loại bỏ những tuyên bố không có thật về tai nạn ô tô

Lấy từ số tháng 2022 năm XNUMX của Thế giới vật lý, nơi nó xuất hiện dưới tiêu đề “Định luật Newton và những tuyên bố về tai nạn xe hơi”. Các thành viên của Viện Vật lý có thể thưởng thức toàn bộ vấn đề thông qua Thế giới vật lý ứng dụng.

Những kẻ lừa đảo thường cố gắng kiếm tiền bằng cách giả vờ rằng họ bị thương trong các vụ tai nạn giao thông. Nhưng như Hội trường Michael giải thích, vật lý Newton đơn giản có thể tiết lộ tuyên bố nào là thật và giả nào

Đó là một ngày nắng đẹp và một chiếc xe buýt đang chạy trên đường. Nó dừng lại ở một trạm xe buýt và một nhóm đàn ông lên xe. Khi người lái xe rời đi, anh ta nhận thấy một chiếc ô tô đang lao tới phía sau xe buýt, nhưng nó đã tránh được các cơ hội rõ ràng để vượt. Bất ngờ, chiếc ô tô tăng tốc và đâm vào đuôi xe buýt. Các bản ghi CCTV cho thấy nhóm người lên xe ôm cổ họ, nhìn xung quanh với vẻ ngạc nhiên rõ ràng. Hai trong số họ thậm chí còn ném mình xuống sàn xe buýt.

Các hành khách khác hầu như không ghi nhận vụ va chạm, một số người trong số họ tỏ ra ngạc nhiên trước những trò hề của những người đàn ông. Trên thực tế, máy ghi dữ liệu được trang bị cho xe buýt cho thấy nó chỉ di chuyển với tốc độ 25 km/h khi sự cố xảy ra. Các công ty bảo hiểm của công ty xe buýt nhận được một số yêu cầu bồi thường về thương tích, mất thu nhập và ảnh hưởng đến lối sống. Nhưng khi xem bằng chứng video, các công ty bảo hiểm không bị thuyết phục bởi các tuyên bố.

Mặc dù các bản ghi video chỉ ra một hành vi gian lận, nhưng chỉ riêng chúng có thể không đủ để thuyết phục một thẩm phán trong tòa án dân sự. Do đó, các công ty bảo hiểm hướng dẫn GBB – công ty tôi làm việc – để điều tra. Công việc của chúng tôi là sử dụng phân tích dựa trên cơ sở khoa học sẽ tạo thành một phần của báo cáo pháp y rộng hơn của điều tra viên về tai nạn. Phân tích của chúng ta phải khách quan và kín kẽ để có thể đứng vững trước sự giám sát của các cuộc kiểm tra chéo.

May mắn thay, chúng tôi có thông tin từ máy ghi dữ liệu sự kiện trên xe buýt, dưới dạng biểu đồ gia tốc của xe buýt theo thời gian. Vật lý Newton đơn giản chỉ ra rằng xe buýt sẽ thay đổi tốc độ không quá 1.5 km/h trong khi va chạm. Ngay cả với mức độ không chắc chắn là 20%, con số đó vẫn thấp hơn nhiều so với ngưỡng gây thương tích và theo ý kiến ​​của chúng tôi, những người đàn ông đó không có khả năng bị thương. Đối với chiếc ô tô, khối lượng của nó bằng 12/XNUMX chiếc xe buýt nên tốc độ của nó sẽ thay đổi khoảng XNUMX km/h, điều này phù hợp với thiệt hại đối với nó.

Thật là một trò lừa đảo!

Vụ việc đã được loại bỏ hoàn toàn đúng đắn, nhưng những tuyên bố giả mạo như thế này là một vấn đề lớn. Theo Cục gian lận bảo hiểm của Vương quốc Anh, đã có 2.7 triệu yêu cầu bảo hiểm xe máy ở Anh trong khoảng thời gian từ tháng 2019 năm 2020 đến cuối năm 6. Hơn 170,000% – khoảng XNUMX – có liên quan đến các vụ lừa đảo bị nghi ngờ là “vỡ tiền”. Nhiều người được tạo ra bởi một số lượng tương đối nhỏ các công ty hoặc băng đảng, trong đó có nhiều người hoàn toàn tránh được việc truy tố trước tòa án.

Trong những sự cố này, các tài xế tìm cách lừa gạt các công ty bảo hiểm bằng cách cố ý và dàn dựng trước một vụ va chạm xe hơi, thường liên quan đến một bên vô tội trong một phương tiện khác. Những kẻ lừa đảo cố gắng hạn chế mức độ nghiêm trọng của vụ va chạm – thường bằng cách lái xe ở tốc độ tương đối thấp – để không ai trong số những kẻ lừa đảo bị thương. Tuy nhiên, nói chung, họ không quan tâm điều gì xảy ra với những người vô tội trong chiếc xe kia.

Thiệt hại gây ra cho các phương tiện là có thật (ngay cả khi một số có thể do các sự cố trước đó gây ra) nhưng những người yêu cầu bồi thường sẽ nói dối khi họ nói rằng họ bị thương. Tội phạm - thường làm việc với các bên thứ ba - có thể kiếm được hàng chục nghìn bảng bằng cách yêu cầu bồi thường thiệt hại, hóa đơn sửa chữa (thường được phóng đại) và chi phí lưu kho. Ngoài ra còn có một kiểu lừa đảo khác, trong đó những người lái xe đã tham gia vào một vụ va chạm ở tốc độ thấp thực sự và không được tính toán trước sẽ nộp đơn yêu cầu bồi thường cho một chấn thương hư cấu chỉ vì “mọi người đang làm điều đó”.

Cảnh sát thường không được gọi đến đối với một trong hai loại sự cố vì chúng thường không liên quan đến thương tích cá nhân nghiêm trọng hoặc thiệt hại lớn đối với tài sản (tường, nhà, cột đèn, v.v.). Trên thực tế, hầu hết các yêu cầu bồi thường đều được giải quyết nhanh chóng bởi các công ty bảo hiểm, những người không có đủ nguồn lực để kiểm tra mọi yêu cầu. Tuy nhiên, chi phí phát sinh từ những yêu cầu giả mạo này – bao gồm chi phí y tế, sửa chữa ô tô, thuê ô tô thay thế, v.v. – chạy vào hàng trăm triệu bảng chỉ riêng ở Anh.

Đó là lý do tại sao một tỷ lệ nhỏ các trường hợp được điều tra, đặc biệt nếu hoàn cảnh xung quanh vụ tai nạn không rõ ràng, nếu yêu cầu bồi thường có vẻ phóng đại hoặc nếu có nghi ngờ gian lận. (Một ví dụ khác được trình bày trong hình 1.) Các nhà điều tra va chạm sẽ kiểm tra thiệt hại đối với phương tiện – trực tiếp hoặc qua ảnh – và cố gắng trả lời các câu hỏi sau.

  • Có phải các phương tiện thực sự va chạm?
  • Hình dạng tai nạn được nguyên đơn hoặc bị đơn mô tả có phù hợp với thiệt hại cho cả hai phương tiện không?
  • Có thiệt hại, chẳng hạn như chuyển sơn, cung cấp một liên kết pháp y giữa các phương tiện?
  • Có thiệt hại nào khác có thể đã được gây ra trong một sự cố không liên quan khác không?
  • Chi phí sửa chữa có thể là bao nhiêu?
  • Khả năng những người ngồi trong xe của người yêu cầu bồi thường bị ném lung tung trong xe đến mức xảy ra các vết thương do roi da hoặc các mô mềm khác là bao nhiêu?

Rắc rối là vết thương do roi da và các chấn thương thể chất tương tự rất dễ làm giả vì không có công cụ chẩn đoán nào, chẳng hạn như chụp X-quang, có thể xác nhận chắc chắn rằng một chấn thương như vậy đã xảy ra. Kinh nghiệm cho thấy rằng phần “khoa học” rõ ràng và ngắn gọn trong báo cáo của điều tra viên vụ tai nạn có thể có tác dụng rất lớn đối với các thẩm phán, những người đang quyết định xem một yêu cầu bồi thường là giả hay thật. Ngoài các tính toán dựa trên các định luật Newton, báo cáo cũng có thể bao gồm các chi tiết về thử nghiệm va chạm và thậm chí có thể là mô phỏng vụ va chạm trên máy tính.

Một khóa học về vật lý va chạm

Sự va chạm giữa các vật thể là một yếu tố chính trong các giáo trình vật lý ở trường học, nhưng chủ đề này còn nhiều điều hơn là nhìn bằng mắt thường. Bạn sẽ biết rằng khi hai phương tiện va chạm, một lực tác dụng giữa chúng trong khoảng thời gian chúng tiếp xúc, thường là khoảng 0.1 giây. Tuy nhiên, lực lượng không đồng đều. Các phép đo được thực hiện bằng cách sử dụng máy đo gia tốc được trang bị cho các phương tiện trong các thử nghiệm va chạm thực nghiệm cho thấy một xung đứt quãng đạt cực đại khoảng một nửa thời gian va chạm (hình 2).

Theo định luật chuyển động thứ hai và thứ ba của Newton, phương tiện bị tấn công hoặc “mục tiêu” sẽ trải qua phiên bản tích cực của xung này (khiến nó tăng tốc), trong khi phương tiện bị tấn công hoặc “đạn” sẽ trải qua phiên bản tiêu cực của xung này (khiến nó nó để giảm tốc).

Trong quá trình va chạm, hai phương tiện sẽ bị vướng vào nhau và tạo thành một hệ thống tổng hợp trong thời gian ngắn. Ban đầu, các phương tiện sẽ ép sát vào nhau, trước khi giãn ra khi chúng bung ra một cách đàn hồi và sau đó, cuối cùng, tách ra.

Ảnh chụp một chiếc ô tô đâm vào phía sau một chiếc ô tô khác và biểu đồ thể hiện các lực của loại va chạm đó

Tuy nhiên, không có hai vụ va chạm nào hoàn toàn giống nhau. Một hoặc cả hai người lái xe có thể đạp phanh. Chiếc xe bị va chạm có thể đã đứng yên và đã bật phanh tay. Chiếc xe chở đạn có thể đã đứng yên và người lái xe kia đã lùi vào trong đó. Một trò lừa bịp phổ biến là người điều khiển phương tiện đang di chuyển chậm sẽ phanh gấp và hy vọng rằng phương tiện phía sau sẽ đâm vào phía sau của họ. Thông thường, xe của kẻ lừa đảo sẽ tắt đèn phanh để người lái xe phía sau nhầm lẫn và dễ xảy ra va chạm hơn.

Một trò lừa bịp là người điều khiển phương tiện phanh gấp và hy vọng rằng phương tiện phía sau sẽ đâm vào phía sau của họ.

Nếu một chiếc ô tô sắp đâm vào ô tô của bạn từ phía sau – và bạn không thể tránh khỏi cú va chạm – thì bạn có thể làm hai việc. Nếu bạn muốn giảm thiểu thiệt hại cho chiếc xe yêu quý của mình, đừng phanh. Việc không phanh sẽ dẫn đến lực va chạm thấp hơn, khiến lực va chạm đàn hồi hơn một chút và dẫn đến ít hư hỏng hơn đối với vật sở hữu quý giá của bạn. (Tuy nhiên, hãy nhớ rằng nếu có một phương tiện khác phía trước, bạn có thể bị đâm vào phía sau của nó, dẫn đến va chạm ba người và yêu cầu bồi thường bảo hiểm riêng cùng tất cả những vấn đề đau đầu liên quan.)

Mặt khác, nếu bạn muốn giảm thiểu rủi ro gây thương tích cho bản thân và bất kỳ hành khách nào khác, hãy đạp phanh hết mức có thể. Điều đó có vẻ phản trực giác vì lực va chạm sẽ lớn hơn. Tuy nhiên, nó sẽ bị phản đối bởi lực phanh, lực này sẽ làm giảm khả năng tăng tốc của bất kỳ ai trong xe của bạn và do đó có khả năng xảy ra tai nạn, chẳng hạn như va chạm mạnh. Tuy nhiên, hãy hy vọng rằng người lái xe phía sau không phải là kẻ lừa đảo để gây ra va chạm: trong một thế giới lý tưởng, họ cũng sẽ phanh gấp.

Tầm quan trọng của e

Đối với các nhà điều tra va chạm, cơ học Newton cung cấp một loạt các phương trình tiện dụng bao gồm các đại lượng như lực va chạm trung bình (có hoặc không có phanh), sự thay đổi tốc độ của phương tiện mục tiêu và động năng tiêu hao, cho biết mức độ hư hỏng của phương tiện. Các phương trình này sẽ yêu cầu khối lượng của mỗi phương tiện, tốc độ tác động tương đối (V), hệ số hoàn vốn (e), khoảng thời gian va chạm (Δt) và bất kỳ hệ số phanh nào.

Được định nghĩa là tỷ số giữa tốc độ tương đối của hai phương tiện trước và sau va chạm, e cũng là thước đo độ đàn hồi của va chạm. Nó có thể dao động từ 1 đối với va chạm hoàn toàn đàn hồi (không thể xảy ra đối với va chạm thực sự) đến 0 đối với va chạm hoàn toàn không đàn hồi (trong đó các phương tiện dính vào nhau và không bung ra). Giá trị của e là rất quan trọng vì nó quyết định sự thay đổi tốc độ tổng thể của phương tiện mục tiêu, từ đó ảnh hưởng đến khả năng người ngồi trong xe va chạm ở tốc độ thấp (15 km/h trở xuống) sẽ bị chấn thương sọ não hoặc các triệu chứng mô mềm khác.

Lý do tại sao các nhà điều tra va chạm sử dụng sự thay đổi tốc độ - thay vì gia tốc hoặc lực - làm thước đo để đánh giá các triệu chứng thương tích là giá trị của nó có thể được xác định chính xác. Ngược lại, có một sự không chắc chắn lớn hơn nhiều đối với khả năng tăng tốc trong một vụ tai nạn ô tô vì nó phụ thuộc vào Δt, mà chúng tôi không có con số chính xác. Biết được tốc độ thay đổi cũng cho phép chúng ta xác định điều gì xảy ra với động năng của ô tô khi nó va chạm (hình 3).

Sơ đồ một chiếc xe nhỏ chuyển hướng sang một chiếc xe lớn hơn, với các biểu đồ thể hiện sự chuyển đổi tốc độ và năng lượng trong loại va chạm này

Nhưng làm sao chúng ta biết được sự thay đổi tốc độ trong một vụ tai nạn cụ thể? Các nhà điều tra va chạm thực hiện điều này bằng cách chuyển sang thử nghiệm các vụ va chạm được thực hiện trong các điều kiện được kiểm soát, trong đó có dữ liệu định lượng cũng như ảnh chụp các phương tiện bị va chạm. Chúng tôi tìm kiếm các ví dụ về trường hợp thiệt hại tương tự đã gây ra cho trường hợp được đề cập, từ đó chúng tôi có thể ước tính tốc độ di chuyển của các phương tiện trước khi va chạm. Tương quan toán học giữa Δt (thay đổi ít theo tốc độ tác động) và e (phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ tác động) được sử dụng để tinh chỉnh ước tính của e, từ đó có thể suy ra sự thay đổi tốc độ.

Một cách khác để ước tính sự thay đổi tốc độ là tra cứu động năng tiêu hao trong một vụ va chạm thử nghiệm tương tự. Sử dụng vật lý Newton, chúng ta có thể sử dụng năng lượng này để tính toán tốc độ va chạm với giả định va chạm của chúng ta là hoàn toàn không đàn hồi (tức là e = 0). Thực tế, e sẽ không chính xác bằng 0 nên chúng tôi thu được giá trị chính xác hơn của nó bằng cách lặp lại các tính toán của mình cho đến khi tốc độ va chạm hội tụ trong khoảng 1 km/h. Với giá trị tốt hơn của chúng tôi e, sau đó chúng ta có thể dễ dàng tính toán sự thay đổi tốc độ.

Một điều tra viên va chạm có giá trị hợp lý cho hệ số bồi thường, e, có thể đánh giá giá trị của yêu cầu tốc độ thấp.

Điểm mấu chốt là một nhà điều tra va chạm có giá trị hợp lý cho e có thể đánh giá giá trị của một yêu cầu tốc độ thấp. Thật không may, các vụ va chạm xe là các sự kiện phi tuyến tính, trong đó những thay đổi nhỏ trong các điều kiện ban đầu (chẳng hạn như tốc độ, độ cao tiếp xúc và góc mà các xe va vào nhau) dẫn đến những thay đổi lớn về e và Δt. Không có hai thử nghiệm va chạm nào hoàn toàn giống nhau và có sự phân tán lớn về giá trị của cả hai tham số, dẫn đến độ không đảm bảo lên tới 30% trong giá trị tính toán của lực va chạm (trên thực tế, các phương trình nhạy hơn nhiều với độ không đảm bảo TRONG Δt hơn trong e).

Khiếu nại và phản đối

Để xem điều này có ý nghĩa gì trong thực tế, công ty của tôi đã từng được yêu cầu nghiên cứu một vụ va chạm trong đó ô tô A (1370 kg) đâm vào phía sau ô tô B (1645 kg) đang chờ đèn giao thông. Người lái xe của B tuyên bố rằng anh ta bị chấn thương do roi da, trong khi A nói rằng anh ta “hầu như không chạm vào” xe B. Công ty của chúng tôi đã kiểm tra thiệt hại của xe B, những hư hỏng này khớp với những hư hỏng có thể nhìn thấy trên ảnh của xe A. Sau đó, chúng tôi so sánh thiệt hại với dữ liệu thử nghiệm va chạm từ các phương tiện tương tự, cho thấy tổng thiệt hại đối với cả hai phương tiện sẽ cần mức tiêu hao là 3 ± 1 kJ động năng.

Sử dụng cơ học Newton, chúng tôi đã tính toán rằng khối lượng hiệu dụng của các phương tiện va chạm là 747 kg, trong khi tốc độ va chạm (giả sử va chạm hoàn toàn đàn hồi) sẽ là 10.8 km/h. Sử dụng dữ liệu thử nghiệm va chạm, chúng tôi cho rằng vụ va chạm kéo dài 0.12 giây, dẫn đến lực va chạm là ± 25.0 kN. Từ đó, định luật thứ hai của Newton mang lại gia tốc 15.2 m/s2, với tốc độ thay đổi là 5.6–7.4 km/h.

Đối với xe A, sự thay đổi tốc độ đó nằm dưới ngưỡng gây thương tích mô mềm. Thật vậy, bất kỳ phanh nào cũng sẽ làm giảm những thay đổi tốc độ này hơn nữa. Vì vậy, theo ý kiến ​​​​của điều tra viên GBB, như được trình bày trong báo cáo pháp y, bất kỳ sự di chuyển bất thường nào của người cư ngụ đều khó xảy ra. Trên cơ sở này, yêu cầu bồi thường thương tích của B đã bị bác bỏ và công ty bảo hiểm tránh bị lừa gạt.

Hãy là một người lái xe tốt hơn

Cuối cùng, bạn có thể bị va chạm mà không phải do lỗi của mình và cách tốt nhất là bạn nên cố gắng tránh va chạm ngay từ đầu bằng cách lái xe trong giới hạn tốc độ, giảm tốc độ khi bị ướt và giữ khoảng cách tốt với xe phía trước . Nhưng nếu bạn dính vào một vụ tai nạn, hãy nhớ rằng những gì xảy ra sẽ được quyết định bởi một ứng dụng đơn giản của các định luật chuyển động của Newton. Một nhà điều tra va chạm có thẩm quyền với đầy đủ kiến ​​thức về toán học và vật lý sẽ có thể nhận xét về tính hợp lệ của bất kỳ yêu cầu bồi thường nào. Vì vậy, nếu trường hợp của bạn kết thúc trước một thẩm phán, bạn có thể chắc chắn rằng bạn có khoa học đứng về phía mình.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý