安全科普:安全錘是如何快速破窗的?
發(fā)布時間:2021-07-26
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我們平時乘坐公共交通工具出門的時候,不難發(fā)現(xiàn)在公交車、地鐵或高鐵的車窗玻璃上都安裝有安全錘。那么小小的安全錘是如何輕易地將車窗玻璃整塊擊碎的呢?

要探究這個問題,我們首先需要搞清楚玻璃的一種特殊屬性——脆性。脆性是指當(dāng)外力達(dá)到一定限度時,材料發(fā)生毫無先兆的破壞,且破壞時無明顯塑性變形的性質(zhì)。玻璃作為典型脆性材料,當(dāng)負(fù)載超過其極限強(qiáng)度時,便會立即破裂。(作為一種典型的脆性材料,當(dāng)玻璃的某一個局部區(qū)域由于損傷而出現(xiàn)裂紋時,這些裂紋便會迅速地向外擴(kuò)展,從而造成整個玻璃的破碎。)

公交車一般都使用鋼化玻璃,與普通玻璃相比,這種玻璃碎裂后會形成細(xì)碎顆粒而非尖銳碎片,大大保證了駕駛員及乘客的安全。當(dāng)使用公交車的安全錘對玻璃成90°垂直發(fā)力、擊打玻璃四個角落或靠近角落的位置時,鋼化玻璃就會出現(xiàn)裂縫。這是因為垂直擊打使安全錘與玻璃接觸面積最小,同樣的力所產(chǎn)生的壓強(qiáng)更大。擊打玻璃角落是因玻璃受力后受到四周的限制,力無法被吸收及緩沖,受到剪切的應(yīng)力是比較大的,所以玻璃更容易被擊碎。只要砸出一個口,四周就會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(cè)窗破玻裝置。側(cè)窗破玻裝置主要是在我國公交車上使用,它通過發(fā)送電脈沖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,只需啟動按鈕,即可在0.5秒的時間內(nèi)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(jī)可以啟動這個裝置外,緊急情況下,乘客也可自行按下專為乘客準(zhǔn)備的副控開關(guān)啟動裝置。它自帶電池,就算車內(nèi)的電路被燒壞,也可以令按鈕這一側(cè)的車窗瞬間破碎,使人們快速逃生。

為了防止出現(xiàn)誤觸,副控開關(guān)的啟動按鈕設(shè)置在車窗上方,并同時配有保護(hù)蓋和封條,如需使用,乘客需站起來把封條撕下,打開保護(hù)蓋后,才能啟動按鈕。開啟按鈕需要大約30N的力量,這有效防止了兒童因為好奇去啟動按鈕的情況。

最后還要提醒大家,破窗器是專業(yè)的救險工具,在正常情況下千萬不要隨意觸摸自動破窗裝置,一旦觸發(fā),不但會影響公共秩序,還很容易引起危險。

本文由山東省威海市鳳林學(xué)校二級教師劉歡進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。



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