10.003

A fenti videón egy totálkárosra tört 7-es BMW alvázának kikalapálából láthatunk egy részletet.

a)  Miért szorít oda az autószerelő a kalapált lemez túlsó oldalához egy nagy kalapácsot?

Mert így éri el, hogy a túloldal felől "megtámassza" a kalapálandó részt.

Amikor ráüt a kalapáccsal az alvázra, akkor a "becsapódó" kalapács vízszintes erőt fejt ki az alvázra. Ennek hatására az alváznak az erő irányába gyorsulnia kellene, illetve ha az alváz vége rögzítve van (ahogy itt), akkor el kellene hajlania, el kellene görbülnie. De itt nem ez a cél! Hanem az alvázon lévő horpadás kisimítása. Ezért az alvázat a túloldalról "meg kell tartani" valamivel. Ezt végzi el az odaszorított kalapács: amikor ráütünk az alvázra, az alváz vízszintesen gyorsulni kezd, de a túloldalon ott a nagy kalapács. Ahhoz, hogy a nagy kalapács is felgyorsuljon ("átvegye" az alváz \(a\) gyorsulását), rá Newton II. törvénye

\[F=m\cdot a\]

alapján nagy erőnek kell hatni, hiszen a "támasztó" kalapács nagy, így nagy \(m\) tömegű. De ha az alváz nagy erőt fejt ki a támasztó kalpácsra, akkor Newton III. törvénye alapján a támasztó kalapács ugyanekkora, de ellentétes irányú erővel "reagál" erre, vagyis "visszatartja" az alvázat, hogy ne gyorsuljon vízszintesen, iletve ne hajoljon, görbüljön el.

Természetesen olyan helyen érdemes "megtámasztani" az alvázat, ahol nem akarjuk a kalapáccsal deformálni, illetve ahol visszafelé akarjuk deformálni.

b)  Hogyhogy kézi kalapálással alakítható a BMW alváza? Miért nem csinálják sokkal erősebbre, hogy "megvédje az utasokat"?

Az élet sokszor bonyolultabb, mint ahogy Donald Trump képzeli, miszerint "az a jó, ha erős".

Ennek több oka is van:

  • Az erősebb alváz nehezebb lenne. Ez egy lavinát indítana el. A nehezebb autó erősebb (és nagyobb) motort igényelne, hogy ugyanolyan dinamikusan gyorsuljon (márpedig erre igény mindeképpen van, hisz az autóvezetés élvezetét a hatalom élménye adja: egy picike lábmozdulatom hatására tonnák jönnek mozgásba vagy egy kis kézmozdulatomra váltanak irányt, emberek préselődnek az ajtóhoz). A nagyobb tömeg pedig üzemanyagfogyasztást is okozna.
  • A teljesen merev szerkezet nem lenne jó, mert az egy ütközés alatt nem nyelné el a kezdeti hatalmas mozgási energiát, emiatt az autók "szétpattannának", mint a billiárdgolyók. Ez azzal járna, hogy az utasok az ütközés alatt a hirtelen sebességváltozás miatt gigantikus gyorsulást szenvednének el (ahogy a billiárdgolyók is!), amitől a belső szerveik leszakadnának. Kívánatos, hogy a deformációt okozó erők munkavégzése igenis "zabálja fel" a kezdeti összes mozgási energia minél nagyobb hányadát, méghozzá időben minél inkűább elnyújtva tegye ezt. Gyűrődjön csak! Az utasokat ezáltal védi meg. Az utaskabin természetesen nem jó, ha deformálódik, de az előtte és utána lévő részeken (motortér és csomagtér) még a vázszerkezet is jó, ha deformálódik, minél nagyobb mértékben.