众所周知，在我们周围有许多与物理有关的东西，或许很多人从不关注这些东西，但它们一直在那里，静静的等待着人们去发现，去观察。那么今天，就让我们来讲一个与物理有关的东西。

    安全气囊

    安全气囊是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护。在汽车相撞时，汽车安全气囊可使头部受伤率减少25%，面部受伤率减少80%左右。

    那它是怎样做到这些的呢，这就要讲到安全气囊的工作原理了：当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时，安全气囊的传感器会接受到撞击信号，达到规定强度时，传感器便会产生动作并向电子控制器发出信号，如果达到安全气囊的开启条件，就会驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去启动信号。气体发生器在接到信号后会立刻引燃气体发生剂，产生大量气体，经过过滤并冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速膨胀，在驾驶员或乘客的前部形成弹性气垫，并及时泄漏、收缩，吸收冲击能量，从而有效的保护人体头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度。

    让我们对安全气囊进行一下简单的受力分析，来理解它是如何保护人体的吧。

    在发生车祸的时候，车接受碰撞，给车施加了一个巨大的阻力，使车的速度在极短的时间里迅速降低到0m/s，但是此时坐在车里的乘客却没有受到这个力，还在以一个较高的速度向前运动，这期间如果没有东西为人体提供力，驾驶员和乘客将以这个速度撞到诸如方向盘，玻璃等东西，给人体造成巨大的伤害。但安全气囊在膨胀打开后，会先与人体的胸部接触，人体会给安全气囊一个巨大的压力，同时安全气囊也会为人体提供一个反作用力，降低人体的移动速度。

    在为人体提供阻力的时候，安全气囊会迅速漏气，减少对人体的挤压，同时为人体继续向前做减速运动提供距离，通过这样的方式迅速降低人体最终接触到方向盘和显示器的速度，保护人的头部和颈部不会受到重创。

    安全气囊最早是由赫特里克于1953年8月提出来的，后来随着各国车辆安全标准的制定，安全气囊在汽车上的装备率也越来越高。

    我们可以看到，安全气囊有很大的优势：它可以将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止驾驶员和乘客身体直接与车上坚固的东西进行碰撞，大大减少受伤的可能。安全气囊对于遭受到正面撞击的汽车来说，的确能有效的保护乘客，即使未系上安全带，防撞安全气囊仍足以有效减低伤害。而安全气囊之所以能对人体起到一个保护作用，关键还是在于其涉及到的各种物理规律

    据统计，配备安全气囊的车发生正面碰撞时，可降低乘客受伤的程度高达64%，甚至在其中有80%的乘客未系上安全带！至于来自侧方及后座的碰撞，则仍有赖于安全带的功能。此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78%的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害

    接着安全气囊泄气，在人体的挤压下收缩，将人体给予的动能转化为势能，加快气体的运动速度，通过这样的方式来降低人体的速度，保护人体头部胸部免受更严重的伤害。

    安全气囊有明显的优点，但我们不能只关注到安全气囊的优点，我们也要注意到它的一些缺陷。

    安全气囊也有它不安全的一面，它的保护能力是有限的。人们经过计算发现，如果汽车以60千米每小时的速度行驶，那么在突然的撞击下就会使车辆在0.2秒之内停下，而此时气囊依然会以极快的速度弹出，大约300km/h，由此所产生的撞击力约有180公斤。这样的撞击力对于头部、颈部等人体较脆弱的部位而言是难以承受的，在这样的情况下，安全气囊就无法做到保护人体的作用，反而会给人带来更大的伤害。因此，如果安全气囊弹出的角度、力度稍有差错，就有可能酿出一场“悲剧”。

    安全气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。

    安全气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。

    当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。

    组成

    主要由安全气囊传感器、防撞安全气囊及电子控制装置等组成。驾驶员侧防撞安全气囊装置在方向盘中；乘员侧防撞安全气囊装置一般装在仪表板上。安全气囊传感器分别安装在驾驶室间隔板左、右侧及中部；中部的安全气囊传感器和安全气囊系统与电子控制装置安装在一起。气囊组件主要由安全气囊、气体发生器和点火器等组成。电子控制装置如用来进行数据采集与数据处理、诊断安全气囊的可靠性，保证在达到预设的数值时，及时发出点火信号，而且正时点火，保证驱动气体发生器有足够大的驱动电流等。

    我们身边有许多与物理相关的东西，小到一个卷笔刀，大到高铁飞机，都与物理规则息息相关。

    或许很多人都不关注物理，但我们却实实在在生活在一个满是物理的世界，不能将物理视而不见。当人们关注起物理后，物理也会为人类带来各种意想不到的好处。只要能将物理知识运用在正确的领域上，就能为人们带来意想不到的好处。所以，我们每个人都应该要重视物理学，在以后的生活里，它一定会为我们带来不可计量的好处的。