安全科普:安全錘是如何快速破窗的?
來源:新華網
發布時間:2021-07-26
瀏覽次數:1497

我們(men) 平時乘坐公共交通工具出門的時候,不難發現在公交車、地鐵或高鐵的車窗玻璃上都安裝有安全錘。那麽(me) 小小的安全錘是如何輕易地將車窗玻璃整塊擊碎的呢?

要探究這個(ge) 問題,我們(men) 首先需要搞清楚玻璃的一種特殊屬性——脆性。脆性是指當外力達到一定限度時,材料發生毫無先兆的破壞,且破壞時無明顯塑性變形的性質。玻璃作為(wei) 典型脆性材料,當負載超過其極限強度時,便會(hui) 立即破裂。(作為(wei) 一種典型的脆性材料,當玻璃的某一個(ge) 局部區域由於(yu) 損傷(shang) 而出現裂紋時,這些裂紋便會(hui) 迅速地向外擴展,從(cong) 而造成整個(ge) 玻璃的破碎。)

公交車一般都使用鋼化玻璃,與(yu) 普通玻璃相比,這種玻璃碎裂後會(hui) 形成細碎顆粒而非尖銳碎片,大大保證了駕駛員及乘客的安全。當使用公交車的安全錘對玻璃成90°垂直發力、擊打玻璃四個(ge) 角落或靠近角落的位置時,鋼化玻璃就會(hui) 出現裂縫。這是因為(wei) 垂直擊打使安全錘與(yu) 玻璃接觸麵積最小,同樣的力所產(chan) 生的壓強更大。擊打玻璃角落是因玻璃受力後受到四周的限製,力無法被吸收及緩衝(chong) ,受到剪切的應力是比較大的,所以玻璃更容易被擊碎。隻要砸出一個(ge) 口,四周就會(hui) 散出密密麻麻的裂縫,這時可用腳踏玻璃形成大洞。

值得注意的是,安全錘還衍生出另一種更快速的破窗方法:側(ce) 窗破玻裝置。側(ce) 窗破玻裝置主要是在我國公交車上使用,它通過發送電脈衝(chong) 信號使玻璃瞬間破裂。它不需要像“安全錘”那樣用很大的力去敲擊玻璃,隻需啟動按鈕,即可在0.5秒的時間內(nei) 自動破除全部車窗玻璃,使被困人員能夠在第一時間通過窗口逃生。

除了司機可以啟動這個(ge) 裝置外,緊急情況下,乘客也可自行按下專(zhuan) 為(wei) 乘客準備的副控開關(guan) 啟動裝置。它自帶電池,就算車內(nei) 的電路被燒壞,也可以令按鈕這一側(ce) 的車窗瞬間破碎,使人們(men) 快速逃生。

為(wei) 了防止出現誤觸,副控開關(guan) 的啟動按鈕設置在車窗上方,並同時配有保護蓋和封條,如需使用,乘客需站起來把封條撕下,打開保護蓋後,才能啟動按鈕。開啟按鈕需要大約30N的力量,這有效防止了兒(er) 童因為(wei) 好奇去啟動按鈕的情況。

最後還要提醒大家,破窗器是專(zhuan) 業(ye) 的救險工具,在正常情況下千萬(wan) 不要隨意觸摸自動破窗裝置,一旦觸發,不但會(hui) 影響公共秩序,還很容易引起危險。

本文由山東(dong) 省威海市鳳林學校二級教師劉歡進行科學性把關(guan) 。



歡迎掃碼入群!

深圳科普將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的活動和科普好物!


聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者