W zeszłym tygodniu obiecałem kilku ignorantom, że odpowiem rzeczowo, dlaczego każdy inteligentny człowiek, który choć raz w życiu miał do czynienia z prawami fizyki, powinien od razu przekreślić coś, co według wielu ludzi jest wielkim polskim odkryciem, które nigdy nie zostało wypuszczone na rynek ze względu na spisek zawiązany przez producentów samochodów. Prawdę mówiąc, wstydzę sie, że w ogóle popełniam na ten temat jakiekolwiek dywagacje, ale w zasadzie od dawna zbierało mi się na małą powtórkę z fizyki, a z jednej strony ciśnięty przez owych ignorantów i z drugiej przez potrzebę mentalnego wyżycia się, mogę zebrać się do kupy i przypomnieć sobie co nieco.

Jeżeli czytelniku, wcześniej nie zetknąłeś się z wynalazkiem Pana Łągiewki, to najlepiej przełącz tę stronę na jakieś porno, bo wartość merytoryczna tego wpisu okaże się niższa niż poziom dialogów w tzw. „pocieraczach”. Jeśli jednak nadal tu jesteś, to myślę, że wypadałoby abyś zapoznał się z wynalazkiem. Tak to działa w praktyce, a tak poniekąd wygląda konstrukcja zderzaka.

Odpowiedź na pytanie zadane w tytule jest prosta. Dlaczego? Bo do działania, zderzak potrzebuje bardzo ciężkiej konstrukcji, co w konsewkencji sprawia, że jego zastosowanie jest niewygodne, nieoptymalne, a w przypadku montażu w ruchomym pojeździe – skrajnie niemożliwe.

Istnieje takie geekowskie powiedzenie, że to nie prędkość zabija, ale jej nagła utrata. Powiedzenie to nie tylko jest prawdziwe, ale działa także w drugą stronę — nie tylko nagła utrata prędkości zabija, ale także nagłe jej uzyskanie. Jeżeli kiedykolwiek oglądałeś film o lotach w kosmos, to na pewno słyszałeś o wysokim przeciążeniu, któremu poddawani są astronauci podczas startu rakiety. Takie przeciążenie jest tym większe, im większa jest siła wypychająca rakietę do góry. Gdyby nagle zanikła, to rakieta zaczęłaby zwalniać, w pewnym momencie na ułamek sekundy by się zatrzymała, a następnie zaczęłaby spadać, aż do momentu uderzenia w Ziemię, kiedy doszłoby do ostatniego przeciążenia, spowodowanego nagłym wyhamowaniem.

Jeżeli chcemy zatrzymać się tak, by nie doznać urazu, to musimy to zrobić w taki sposób, aby działało na nas niewielkie przeciążenie, czyli w konsekwencji, niewielka siła. W tym momencie pojawiają się dwa problemy. Pierwszy dotyczy naszej masy, a drugi drogi hamowania. Jeżeli chodzi o masę, to sprawa ma się następująco: im większa masa, tym większej siły potrzeba, by wprawić ją w ruch. Podobnie kiedy chcemy nadać ciału większą prędkość (w warunkach przeciążenia ziemskiego) — im większa prędkość, tym większej siły potrzebujemy. W ostatecznym rozrachunku daje nam to wzór m * v => F, gdzie m, to masa, v, to prędkość, a F jest siłą. Taki iloraz w świecie fizyki nosi miano pędu.

Z powyższego wzoru, m*v => F można by wysunąć, że im większy pęd, tym większa siła będzie podziała na ciało podczas zatrzymania. Nie jest to do końca prawdą, bo jak mozna łatwo zauważyć, kiedy droga hamowania będzie odpowiednio długa, to zarówno pojazd, jak i pasażerowie nie doznają żadnego uszczerbku. Poza tym ciężko by było między m*v, a F postawić znak równości, bo masę wyrażamy w kilogramach, prędkość w m/s, a siłę w niutonach (kg * m / s²), więc gdybyśmy chcieli ułożyć równanie, mielibyśmy po jednej stronie za dużo o jedno „1/s”. Wynika z tego, że im dłużej będziemy zwalniać, to tym mniejsza będzie działała na nas siła hamująca. Ostatecznie wzór na jej określenie, to F = m * v * 1/t, gdzie t, to czas hamowania. Zwróć uwagę, że obiekt o większym pędzie (czyli taki, który ma większą masę lub większą prędkość) będzie potrzebował więcej czasu na wyhamowanie. W konsekwencji będzie musiał przebyć dłuższą drogę hamowania, niż obiekt o mniejszym pędzie.

Kiedy wiemy już czym jest pęd i w jaki sposób możemy doprowadzić do jego bezpiecznego pomniejszenia, możemy zacząć analizować mechanizm Zderzaka Łągiewki. Jego działanie niczym nie różni się od działania mechanizmu napędowego roweru — siła, która powstaje podczas uderzenia zderzaka w inny obiekt działa na przekładnię, a ta działa na rotor, który zaczyna obracać kołem. Podobnie jest w przypadku jednośladu. Kiedy naciskamy na pedała, przenoszą one siłę na przekładnie, które z kolei napędzają tylne koło. Zapewne zauważyliście, że siła potrzebna do napędzenia roweru zależy od kilku czynników: masy prowadzącego, wielkości koła zębatego oraz aktualnej prędkości. W idealnych warunkach, rower który raz rozpędzimy powinien utrzymywać swoją prędkość, ale ponieważ na codzien działa na nas siła grawitacji, to zacznie on powoli zwalniać. Pozwolę sobie pominąć w tych rozważaniach ten fakt, bo jak sami możemy stwierdzić w praktyce, droga hamowania za pomocą tylko i wyłącznie grawitacji jest na prawdę długa.

Wracając do przekładni i rotoru; aby zrozumieć w jaki sposób można by je wykorzystać do zbudowania mechanizmu przejmującego siłę uderzenia, trzeba wykorzystać wiedzę na temat pędu i czasu hamowania. Moglibyśmy zbudować coś na wzór pedała rowerowego, które wprawia w ruch koło lub walec, jednak nie może to być dowolny walec, lub dowolne koło, bo jeżeli będzie ono zbyt lekkie, to mechanizm nie natrafi na dostateczny opór i pojazd utraci prędkość zbyt szybko. Podobnie stanie się w przypadku zbyt ciężkiego koła, bo opór będzie zbyt duży. Idealnym oporem, byłby taki, który pozwoli wyhamować wehikuł w czymś, co możemy nazwać „bezpiecznym czasem hamowania”. Musimy także znać odpowiednie prawa fizyki związane z ruchem obrotowym, a w szczególności II zasadę dynamiki dla ruchu obrotowego, która implikuje coś co zwie się momentem bezwładności, a co w praktyce oznacza jaki opór będzie wywierał na przekładnię walec, w którego przypadku wzór na moment bezwładności to, I = (2mR²) / 5, gdzie R, to promień walca, a m, to jego masa. Warto zwrócić uwagę, że im większy promień, tym większa bezwładność, więc opór stawiany przez walec, będzie większy. Podobnie rzecz ma się w przypadku zwiększenia masy.

Dochodzimy do momentu, w którym nie mam już ochoty rozwijać dalej wątku zderzaka, a poza tym boli mnie głowa i chce mi się spać, a Ty, jeżeli przeczytałeś poprzednie akapity, to i tak będziesz w stanie sam dojść do konsensusu. Dlatego postaram się naprowadzić Cię, drogi czytelniku, za pomocą kilku argumentów.

Oto dlaczego Zderzak Łągiewki, to bubel:

• potrzebujemy masy walca proporcjonalnej do masy hamowanego pojazdu lub odpowiedniych wymiarów walca, które w przypadku samochodu mogą znacznie utrudnić jego konstrukcję oraz wprowadzać problemy podczas użytkowania
• zderzak montowany w pojeździe zwiększy jego masę, więc aby zwiększyć siłe oporu, potrzeba będzie zwiększyć masę zderzaka, więc i masę pojazdu… i tak w nieskończoność
• podczas bardziej skomplikowanego wypadku elementy ciężkiego walca mogą wyrządzić większe szkody, niż bez jego udziału
• zwiększając masę samochodu będziemy zużywać więcej paliwa, a czas przyspieszenia i hamowania kołami się wydłuży
• do wychamowania większych prędkości, będziemy potrzebowali cięższego lub większego walca

Zatem, jak sami widzicie, pan Łągiewka nie jest żadnym geniuszem, a firmy produkujące samochody wcale się na niego nie uwzięły. Jego wynalazek po prostu nie działa, tak jak on by sobie to wyobrażał.