공학적문제정의

소개글

창의적 공학설계 기계시스템 디자인 Negation rule Modus tollen 적용 과제

목차

1. 에어백 ( 자동차 )

4. 자이로 드롭 ( 놀이기구 )

3. 스노우 타이어 ( 미끄럼 방지 타이어 )

2. 잠수함

5. 현가장치 ( 자동차 )

본문내용

충돌까지의 지연시간이 짧을수록 ( P ) 충격력이 커진다 ( Q )
즉, 충격력을 작게 하려면 ( ?Q ), 충돌까지의 지연시간을 길게 해야 한다 ( ?P )
문제축소 : 어떻게 충돌까지의 지연시간을 길게 할까 ?

설명 : 자동차 사고 시, 안전을 높일 수 있는 방법에는 여러 가지 방법이 있을 수 있는데,
이것을 충격력과 시간과의 관계의 문제로 축소 시켜 안전문제에 더 쉽게 다가갈 수 있다.
에어백은 시간지연을 통한 충격력을 완화시키는 예를 잘 보여준다.

차 사고의 경우, 최대한 사람을 보호하기 위해선 사고 발생 시,
사람이 받는 충격력을 최소화 하는 것이 중요하다. 다음은 충격량( I )에 대한 식이다.

I는 충격량이고, F는 충격력 이며 는 시간의 변화량이다.
여기서 F는 매우 짧은 시간동안 작용하고 충격량 값 외에는 알 수 없는 힘을 말하는데,
이 말은 충격력(F)이 충돌 시 물체에 실질적으로 가해지는 힘의 크기임을 뜻한다.
충격량 식에서 보듯이 충격량이 일정할 때, 충돌 시간이 길수록 충격력 F의 크기가 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 충돌시간이 길면 충격력이 줄어든다는 것을 알 수 있다.
이 원리를 이용한 것이 바로 에어백이다. 에어백에서 생성되는 질소가 에어백을 쿠션으로 만들어 사람이 차체에 충돌하는 시간을 매우 지연시키는 것이다. 이 덕분에 충격력이 감소되어 사람에게 가해지는 충격, 힘의 크기가 줄어들게 되는 것이다.

참고 자료

없음