汽車的安全系統判斷車身受到撞擊而急遽減速時,裝在方向盤裡的安全氣囊即會充氣彈出,透過內部氣體的緩衝,配合安全帶的作用,來降低駕駛人受到的衝擊力。
圖 9 為一款汽車安全氣囊的充氣壓力與充氣時間的關係圖(100 kPa 大約為 1 大氣壓)。在駕駛人撞擊到安全氣囊前,必須要有足夠的時間讓安全氣囊至少充氣達飽和壓力的一半以上,才能藉由緩衝達到保護駕駛人的效果。
質量為 50 kg 的駕駛人在國道開車,以 108 km/h(即 30 m/s)的速度向東前進。假設該車在發生正面撞擊的瞬間,安全帶與車體支撐立即開始施予駕駛人一個固定的水平力,而方向盤的轉軸也立即收縮,致使方向盤向前水平移動,安全氣囊也開始充氣。若駕駛人接觸到氣囊時,其速度為 54 km/h 向東,而安全氣囊充氣恰達飽和壓力的一半,則駕駛人受到的水平定力約為多少?