马佳玮
新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第九中学 830011
【摘要】动量定理在物理学中有着不可替代的作用，动量定理体现了力对时间的累积效果，它为研究和解决力学问题开辟了新的重要途径。应用动量定理定性分析带安全带和佩戴头盔的系统原因，加强人们的安全意识，使人们了解到在乘车时应该如何保护自己。
【关键词】动量定理；安全带；头盔；交通安全法
2020年4月21日公安部交管局下发通知，自2020年6月1日起，在全国开展“一盔一带”安全守护行动。据统计，摩托车、电动自行车、小汽车是导致交通事故死亡最多的车辆，摩托车、电动自行车驾乘人员死亡事故中，约80%为颅脑损伤致死，汽车事故中因为不系安全带被甩出车外造成伤亡的事故比比皆是。
而正确佩戴安全头盔、规范使用安全带能够将交通事故死亡风险大幅降低，对保护群众生命安全具有重要作用。本文应用动量定理科学定性的分析了人们在乘车时为什么要系好安生带及带好头盔的原因。从而加强人们的安全意识，使人们了解到在乘车时应该如何保护自己。
1 动量定理
1.1 动量
动量是描述物体机械运动状态的物理量。动量是矢量，大小为，方向与物体的运动方向一致。在国际单位制中，动量的单位是千克·米/秒，符号是kg·m/s。由于动量与物体的质量和运动速度有关，机动车在行驶中任意时刻的速度和自身质量都影响到动量的大小，所以动量是状态量。
1.2 冲量
冲量是描述力对物体作用一段时间的积累效应的物理量。冲量是矢量，大小为，方向与力的方向一致。在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s 。由于物体所受的冲量不仅与力有关，而且还与力的作用时间有关，机动车发生碰撞时，驾乘人员受到的撞击力与力所用时间有密切关系，所以冲量是一个过程量。
1.3 动量定理
动量定理：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。
表达式为：
动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相同，方向一致，单位等效。
公式理解：理解公式中的是指包含重力在内的合外力，可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时，应该是合外力在这段时间内的平均值；
理解公式中的是物体的质量，反映出被研究的对象。动量定理的研究对象是单个物体或可以视为单个物体的系统；
理解公式中的动量定理公式中的是合外力的冲量，也可以是外力冲量的矢量和，是使研究对象动量发生变化的原因；
理解公式中的，是研究对象的动量增加量，是过程终态动量与初态动量的差值。
2定性分析
车辆在行驶过程中，超载、超速，使得汽车运动时的动量变大，从而失去安全控制，发生意外撞击物体产生很大的破坏性。
目前我国高速公路上一般行驶的车速在100km/h-120km/h之间，高速行驶的汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动停止时，速度极短的时间内变为0，驾乘人员身体由于惯性作用会继续向前高速运动，以原先车辆行驶的速度与车内的方向盘、挡风玻璃等发生碰撞造成伤害，根据，在发生正面碰撞时，人向前飞出的速度为行车速度，碰撞结束时末速度为0，所以车辆的行驶速度对碰撞时动量的变化量影响很大，即：很大。
人与方向盘、挡风玻璃等碰撞事件非常短，即：时间很小，只有零点几秒；由动量定理得知：在不变时，F与成正比；在不变时，F与成反比。碰撞瞬间，动量变化量很大，而作用时间又非常小，所以此时驾乘人员受到非常大的撞击力，受伤甚至死亡。而安全带、安全气囊、头盔等都是在增大驾乘人员与之接触时间，起到一个缓冲的作用，延长作用时间，使得相互作用力F变小，较大程度的保障了人身安全。
3 动量定理与行车安全
3.1 安全带、安全气囊的保护作用
安全带被称为汽车的“生命线”，它可将人束缚在座位上产生缓冲起保护作用。在汽车发生撞击时，驾乘人员保持原有运动状态向前运动，但是由于安全带束缚，身体与安全带产生相互作用力，安全带和人的身体发生微小形变，安全带横向长度变长，那么在动量变化量不改变的前提下，作用时间稍微增大一些，则受到的作用力小幅度减小；更重要的是在较短的横向向前距离使驾乘人员停止向前运动，避免撞击到方向盘、玻璃，甚至飞出，有效保障了驾乘人员的安全。
如果车速非常大，撞击时弹出安全气囊，使人正面接触气囊接触并挤压气囊，再次增加了人员减速到零的时间，由，与安全气囊作用的时间增大，安全气囊对人的作用力F大幅减小。极大程度的保障乘客与司机的人身安全。调查表明，在发生正面撞车时，如果系了安带，可使死亡率减小57％，侧面撞车时可使死亡率减小44％,翻车时可使死亡率减小80％。安全带给人施加一个力的作用可将人束缚在座位上，防止发生一次碰撞，而安全气囊的弹出使人不能撞到车身上，二者都起到了缓冲作用，减轻人的伤害程度。需要强调的是，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。一般来说，仅使用安全气囊有效保护率约为25％，仅使用安全带有效保护率约为45％～50％，安全带加安全气囊有效保护率约为65％。所以乘车时驾乘人员一方面要系好安全带同时也要起用安全气囊系统。
3.2骑行佩戴头盔的重要性
众所周知，摩托车、电动车骑行时，遭遇事故，极容易受到损伤的就是骑行者的头部。佩戴骑行头盔的原因很简单也很重要——保护头部，减少伤害。相关数据表明，在每年超过500例的骑车死亡事故中，有75%的死亡原因是头部受到致命伤害。医学研究发现，骑车佩戴头盔可防止85%的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。头盔由壳体、缓冲层、衬垫、佩戴装置及附件组成。壳体用质地坚韧并能吸收一定冲击能量的材料制成，并因为头盔光滑的半球性，可以直接抵御外力对颅脑的撞击；而在撞击时头盔的变形或裂纹以及护垫，也是根据，头盔里层的缓解层可以进一步减缓外力作用于头颅的力度、速度，同时可使作用力得以分散，从而消除外力对颅脑的损伤，并且缓冲层吸收更多的冲击能量，有效地保护头部。
依据：《中华人民共和国道路交通安全法》第四十二条机动车上道路行驶，不得超过限速标志标明的最高时速。在没有限速标志的路段，应当保持安全车速。
第五十一条机动车行驶时，驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带，摩托车驾驶人及乘坐人员应当按规定戴安全头盔。第九十条机动车驾驶人违反道路交通安全法律、法规关于道路通行规定的，处警告或者二十元以上二百元以下罚款。本法另有规定的，依照规定处罚。
以上的条例中，驾乘人员系好安全带，摩托车架乘人员戴安全头盔都是为了确保人身安全，在发生事故时，能有效的保证人员的生命安全。我们必须增强交通安全法制意识合文明交通意识，文明行路、文明驾车、文明乘车，遵守道路交通法规，珍爱自己的生命。
4 结论
机动车由于质量大和速度快的缘故，在行驶时具有较大的动量。综合以上的分析，发生事故骤停时，给人一个力的作用可将人束缚在座位上，防止二次碰撞，而安全气囊的弹出使人不能撞到车身上，二者都起到了缓冲作用，受到较小作用力。骑行时佩戴头盔也是如此，碰撞时头盔的形变和缓冲层都延长了头部与撞击力作用时间，起到缓冲作用，从而使头部受到的作用力减小。所以“一盔一带”安全守护行动，极大的保护了驾乘人员的安全，我们必须遵守交通安全法规，珍爱生命，共同创造平安顺畅和谐的道路交通秩序。
参考文献：
[1]张维善.普通高中课程标准试验教科书物理3-5.人民教育出版社，2010，4.
[2]杨晓红.应用动量定理解析制动安全保护问题.辽宁大学学报.2005：33-2.
[3]《中华人民共和国道路交通安全法》.2011.5.