Лежачий полицейский

Как быстро можно проехать через лежачий полицейский так, чтобы при этом выжить?

— Мирлин Барбер

На удивление быстро.

Во-первых, отказ от ответственности: после прочтения этой статьи ни в коем случае не пытайтесь проехать по лежачему полицейскому на большой скорости. Вот несколько аргументов:

• Вы можете врезаться и убить кого-нибудь.
• Это может повредить или уничтожить шины, подвеску, а то и машину целиком.
• Вы вообще читали другие статьи этого блога?

Если этого недостаточно, приведу несколько цитат из медицинских журналов про травмы позвоночника, полученные из-за лежачих полицейских:

Рентген и компьютерная томография грудопоясничного отдела показали компрессионные переломы у четверых пациентов… Был применён дорсальный инструментарий… Все пациенты хорошо восстановились, кроме одного, с переломом шеи^[1].↲Повреждения позвоночного столба, вызванные лежачими полицейскими.

Сильнее всего был раздроблен позвонок L1 (23/52, 44,2%)^[2].↲Переломы позвоночника из-за лежачих полицейских: механизм повреждения и серия случаев.

Ягодицы с приближенными к реальным характеристиками снижают главную собственную частоту колебаний позвоночника с ~12 до 5,5 Гц, в соответствии с ранее полученными данными^[3].↲Источник: вторая американская конференция по вибрациям человеческого тела.

(Последняя не связана напрямую с травмами от лежачих полицейских, но мне всё равно хотелось её включить.)

Обычные низенькие лежачие полицейские вас вряд ли убьют

Лежачие полицейские для того и спроектированы, чтобы заставлять водителей притормаживать. Переезд через обычный лежачий полицейский на скорости около 8 км/ч^[4]↲Как любой человек, имеющий отношение к физике, я считаю всё в СИ, но я получил так много американских штрафов за превышение скорости, что не могу писать эту статью в чём-то ещё, кроме как милях в час, это просто отпечатано у меня в голове. Простите!^[#]↲Ничего, Рэндел, мы всё равно всё пересчитали. — Прим. пер.↳ приведёт лишь к небольшому подскоку, тогда как удар на скорости 30 км/ч уже нехило встряхнёт. Логично предположить, что удар на скорости 100 км/ч тряхнёт ещё сильнее, однако скорее всего это не так.

Как подтверждают приведённые цитаты, люди действительно иногда получают травмы из-за лежачих полицейских. Тем не менее такие травмы почти всегда достаются людям из особой категории: тем, кто сидит на жёстких сидениях в задней части автобуса, едущего по плохой дороге.

Во время вождения машины от неровностей трассы вас защищают главным образом две вещи: шины и подвеска. Скорость столкновения с лежачим полицейским, если он не слишком высок, значения не имеет: этих двух систем хватит для поглощения удара, и вам, вероятно, удастся избежать повреждений.

Но поглощение толчка вряд ли пойдёт на пользу этим системам. Лежачий полицейский, обладая достаточной высотой, может нанести непоправимый урон многим важным частям машины. В случае шин, например, поглощение может пройти с помощью взрыва^[5].↲Источник: просто погуглите hit a curb at 60.

Высота обычного лежачего полицейского — от 8 до 10 сантиметров. Это примерно равно средней толщине амортизирующего слоя резины (расстоянию между днищем обода и землёй)^[6].↲Источник: вокруг повсюду машины. Выйдите на улицу с рулеткой и проверьте.↳ Таким образом, если машина наедет на небольшой лежачий полицейский, то обод его не коснётся, лишь сожмётся шина.

Максимальная скорость обычного седана — около 200 километров в час. Столкновение с лежачим полицейским на такой скорости скорее всего приведёт к потере управления и аварии^[7].↲На высоких скоростях можно запросто потерять управление и без наезда на лежачий полицейский. Авария Джоуи Хоникатта на скорости 350 км/ч оставила от его Camaro выжженный остов.↳ Однако удар сам по себе, вероятно, фатальным не будет.

Если наехать на лежачий полицейский побольше, вроде асфальтового гребня или асфальтового стола, скорее всего, машина сломается совсем^[8].↲Youtube: Speed bump in Dubai + flying Gallardo.

Как быстро надо ехать, чтобы точно умереть?

Давайте посмотрим, что случится, если машина будет ехать со скоростью, превышающей максимальную.

Обычная современная машина разгоняется до 200 км/ч, а самые быстрые — до 320^[9].↲Максимальная скорость Bentley Continental Flying Spur — 321 км/ч.

В то время как у большинства пассажирских автомобилей есть некое искусственное ограничение скорости, накладываемое компьютером двигателя, физически верхний предел скорости определяется аэродинамическим сопротивлением воздуха. Это сопротивление растёт пропорционально квадрату скорости, и в какой-то момент мощности двигателя становится недостаточно, чтобы толкать автомобиль сквозь воздух ещё быстрее.

Если седан получится разогнать до скорости, превышающей максимальную — возможно, повторно использовав волшебный ускоритель из релятивистского бейсбола — лежачий полицейский будет самой незначительной проблемой.

Воздух, обтекающий автомобиль, действует на него множеством сил различной природы. Одна из них — подъёмная сила.

При обычных для автострад скоростях эта сила сравнительно невелика, но с повышением скорости становится заметной.

Автомобили Формулы-1 оснащены аэродинамическими поверхностями, и подъёмная сила прижимает их к земле, удерживая машину на трассе. Седан же она, наоборот, станет поднимать^[10].↲Барри Р. Паркер. В Школе вождения имени Исаака Ньютона: физика и ваша машина. — Johnʼs Hopkins University Press, Балтимор, шт. Мэриленд, 2003. Глава «Аэродинамический дизайн», стр. 155.

Фанаты NASCAR часто обсуждают «скорость отрыва» в 320 км/ч для автомобилей, входящих в поворот^[11].↲Миф о «скорости отрыва» в 320 км/ч.↳ В других автогонках случались эффектные^[12]↲Youtube: Porsche 911 GT2 (or GT1) crash.↳ аварии с сальто назад^[13],↲Youtube: Mercedes CLR-GTR Le Mans Flip.↳ когда аэродинамика срабатывала не так, как ожидалось.

Нижняя граница находится где-то в пределах 240–480 км/ч, так что типичный седан оторвётся от земли, кувыркнётся и разобьётся… вообще не доехав до лежачего полицейского.

Если же вы уберегли машину от отрыва, сила ветра на таких скоростях может содрать капот, боковые панели и окна. На более высоких скоростях машина сама по себе развалится на части или даже сгорит, подобно космическому кораблю, входящему в атмосферу.

Каков верхний предел?

В штате Пенсильвания водителям могут добавить к штрафу за превышение скорости по 2 доллара за каждую «лишнюю» милю в час^[14].↲Сводка федеральных правил по ограничению скорости движения. — HNTSA, 2007.

Поэтому если в Филадельфии вы переедете лежачий полицейский со скоростью, составляющей 90% от скорости света, то вдобавок к разрушенному городу…

…можете ждать штрафа на 1,14 миллиарда долларов за превышение скорости.