安全锤的正确使用与物理原理

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1、公交安全锤的使用及株洲公交安全锤的现状组员：王艺胡晗玥张媛媛张心怡郭天琪陈奕如王茜一.选题及概况活动主题：公交安全锤的使用及株洲公交安全锤的现状活动目的：通过对主题的调查与研究提升我们的综合能力，激发社会责任心与对科学的热情，并且活动采取小组合作的方式，在活动过程中拉近了同学之间的距离，培养了我们的合作意识与合作能力。选题原因：在私家车日益增多的时代，公交车仍是社会主流。而公交安全能否得到保障，自然是人人都关心的话题。结合最近国内频发交通事故及株洲公交的现状，我们组选择了这一实用、贴近生活、试验性强的主题。二.调查过程与分析总结活动时间：资料收集及实地调查——7.25-7.2

2、9总结撰写及课件制作——8.10-8.11主题引入：2011年7月23日晚8时许，北京南开往到福州的动车，在温州境内追尾，造成特重大伤亡事故；2012年北京暴雨，无数乘客被困车内无法脱身。安全警钟一次次响起，面对无法预测的危险，在狭促的空间、稍瞬即逝的机会面前，乘客该如何自救求生？目前，淘宝上在售的安全锤有近万件，最便宜的不到10元，贵的要好几百元，号称从美国、德国、日本等地进口。销量最好的，是价格在20元-30元这一区间的安全锤。有网友做实验，拿着网购的28元安全锤砸向玻璃，非但玻璃没碎，锤头还被甩了出去，如果是在性命攸关的时刻，这简直不敢想像。三.安全锤的正确使用与物理原

3、理大家也许都注意到了公交车上红色的安全锤，这是为了在紧急情况下让乘客逃生用的。关于紧急逃生我们访问了一些路人，大多数人说知道安全锤，但却不清楚正确的使用方法。有人认为，危急时刻，使劲挥脚踢便能破窗而出；也有人说，用高跟鞋跟、钥匙、灭火器等硬物可砸破玻璃，得以逃生。砸玻璃时，该往边角使劲还是奋力敲向中间位置，市民们的意见也是莫衷一是。那么那种方法才是最切实可行的呢，下面接着让我们将目光聚焦在公共汽车，结合在株洲在线上找到的一个相关试验来与大家一同探讨。四.实验●实验目的：测试何种物品可在最短时间内砸破公车玻璃；●实验材料：一辆报废公车，两侧玻璃完好；●实验物件：钥匙扣一串，木质

4、高跟鞋一只，约2公斤铁锤一把，安全锤一把；●实验方式：分别用上述物件击打公车玻璃，观察其是否被砸破。此外，分别用安全锤击打玻璃的边角和中心位置，观察玻璃是否被砸破，以及所需时间。●实验步骤：第一步：将钥匙扣套在手上，紧握扣上的钥匙，敲打玻璃的边角和中间位置；第二步：用木质高跟鞋敲打玻璃的边角和中间位置，连续数十下；第三步：用铁锤击打玻璃的边角和中间位置，连续数十下；第四步：用安全锤敲打玻璃的边角位置；第五步：用安全锤敲打玻璃的中间位置；●实验结果：1）即使不断对一块玻璃的某一个点使力，前三者均不能将公车玻璃砸破，玻璃完好无损，而安全锤能轻易将玻璃敲碎。2）使用安全锤时，比起中

5、间部位，敲打玻璃的边角所耗的时间较短。株洲市公交发展公司的技术人员向我们介绍，株洲市现在的公交车所装玻璃一般是钢化玻璃，用其他物品敲碎车窗玻璃很是困难。生死攸关之际，用力扯下玻璃边的安全锤，“在四个角和边缘位置敲打”，是最有效的逃生办法。想不到如此小巧的安全锤却有这么大的作用，而看似强悍的大铁锤在钢化玻璃面前却要投降。这一结果更是激发了我们对安全锤的好奇，下面就让我们从物理角度对安全锤及其使用原理进行更为透彻的探究。五.安全锤使用的物理原理1安全锤的特点（1）轻便小巧——除了锤头部分是金属的，其余部分皆为塑料材质的。在二路车终点站我们还借了一把安全锤做了更为细致的测量，下面是

6、我们测出的一组数据：长：13.5cm宽：7cm厚：2.5cm质量：约150g小巧轻便的设计是为了让乘客能更好地使用，这就避免了铁锤锤几下就让人手发酸及用高跟鞋跟砸玻璃不好用力的缺点。（2）锤头很尖——安全锤的锤头部分是一个直径约为1cm的圆锥体。由于尖头的接触面积很小，根据初中物理所学的知识“在压力相同的情况下，接触面积越小，所产生的压强越大”我们可以得知用锤砸玻璃时，该接触点对玻璃的压强相当大，这是砸开钢化玻璃最关键的一点。2公交车钢化玻璃床的特点分析完安全锤本身的特点后，我们再从钢化玻璃的角度来探究：我们在网上了解了一些钢化玻璃的特点：同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻

7、璃的3～5倍，抗弯强度是普通玻璃的3～5倍。公交车上钢化玻璃窗中间部分是最牢固的，四角和边缘是最薄弱的。手握安全锤大约用两公斤的力就可以砸开窗户的边角。安全玻璃一般较难击碎，但具有一旦小面积被破坏就会迅速扩大破碎面的特点。对于钢化玻璃而言，一点点的开裂就意味着整块玻璃内部的应力分布受到了破坏，从而在瞬间产生无数蜘蛛网状裂纹，此时只要轻轻的用锤子再砸几下就能将整面玻璃砸开。（注：应力——当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变就称为应变。材料发生形变时内部产生了大小相等但方