Enseñanza

 

Setting up divisions in transport vehicles as a safety measure to reduce cumulated neighbor inertial forces on passengers

 

O. Córdoba–Rodríguez, M. del Castillo–Mussot*, J. Montemayor–Aldrete, and L.A. Pérez

 

Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 20–364 México, D.F. 01000 México, * e–mail: mussot@fisica.unam.mx

 

Recibido el 9 de septiembre de 2010
Aceptado el 7 de marzo de 2011

 

Abstract

Frequently, humans and animals are densely confined during transportation processes in both small and large spaces (containers, subways, wagons, buses). Clearly when sudden braking or collisions unfortunately occur, passengers may suffer physical damages. Then in order to avoid injuries due to unexpected decelerations during transportation, we propose to build simple extra divisions to decrease cumulative pressures due to the inertial force on standing–up stacked passengers due to neighbor passengers. In order to avoid fractures, we measured maximum compression forces on young adult thoraxes and the corresponding thorax compression limit. For situations of high crowding of these passengers, we estimate the size of the compartments as function of the expected decelerations and speeds. Implementation of the proposed divisions is simple and economical.

Keywords: Interdisciplinary applications of physics; elastic properties; transportation.

 

Resumen

Con frecuencia, los seres humanos y los animales están densamente confinados durante procesos de transporte, tanto en espacios pequeños o grandes (contenedores, el metro, vagones, autobuses). Es claro que cuando por desgracia ocurren frenados bruscos o colisiones se producen, los pasajeros pueden sufrir daños físicos. Entonces con el fin de evitar lesiones debido a desaceleraciones inesperadas durante el transporte, se propone la construcción de simples divisiones adicionales para disminuir las presiones acumuladas sobre pasajeros apilados de pie debido a la fuerza inercial de los pasajeros vecinos. Con el fin de evitar fracturas, medimos las fuerzas de compresión máxima sobre el torax de adultos jóvenes y el límite de compresión del tórax correspondiente. En situaciones de alta aglomeración de pasajeros, estimamos el tamaño de los compartimentos en función de las desaceleraciones y velocidades esperadas. La implementación de las divisiones propuestas es sencilla y económica.

Descriptores: Aplicaciones interdisciplinarias de la física; propiedades elásticas; transporte.

 

PACS: 89.20.–a; 87.19.rd; 89.40.–a

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Acknowledgements

We acknowledge partial financial support from DGAPA–UNAM, México, through Grants No IN114208 and IN113008.

 

References

1. See for example, http://www.peakoil.net and http://www.theoildrum.com for information on oil and gas depletion worldwide.         [ Links ]

2. S.P. Baker, B. O'Neill, M.J. Ginsburg, and G. Li, The Injury Fact Book, 2nd Edition. (New York, New York: Oxford University Press, 1992).         [ Links ]

3. http://hyperphysics.phy–astr.gsu.edu/hbase/seatb.html.

4. http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/Airbags/airbags.html.

5. Henning E. von Gierke, Anthony J. Brammer, Effects of shock and vibration on humans, in Chap. 42, Harris' Shock and Vibration Handbook Cyril Harris, Allan Piersol (McGraw–Hill Professional; 5th edition, 2001).         [ Links ]

6. K. O'Riordain, P.M. Thomas, J.P. Phillips, and M.D. Gilchrist, Clinical Biomechanics, 18 (2003) 590.         [ Links ]

7. A. Tencera, R. Kaufman, C. Mack, and C. Mock, Accident Analysis and Prevention 37 (2005) 287.         [ Links ]

8. K. Albert, Annu. Rev. Biomed. Eng. 02 (2000) 55.         [ Links ]

9. http://www.metrobus.df.gob.mx.

10. http://www.metro.df.gob.mx.

11. http://www.ste.df.gob.mx/servicios/trenligero.html.

12. http://www.fsuburbanos.com/.