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La risposta umana agli impatti dell'onda
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Durante la progettazione di ambienti dinamici, come quelli che si trovano sulle navi ad alta velocità, gli ingegneri sono costantemente confrontati a problemi di accelerazione. L'accelerazione è spesso misurata in unità di "g", con 1 g uguale a quello che si sperimenta per gravità sulla superficie terrestre (9,8 m/s^2).
L'accelerazione impone rigide limitazioni alla sicurezza, e in caso di grave esposizione l'uomo e l'hardware possono letteralmente rompersi
La risposta umana all'accelerazione può includere tutti i tipi di reazioni avverse al corpo. L'esposizione prolungata può influire sulla circolazione e rompere i vasi sanguigni e mettere in pericolo le strutture scheletriche. In caso di accelerazioni elevate, G-LOC, redding-out e greying-out sono tra le possibilità. Per fare un confronto, gli astronauti possono sostenere da 3 a 4 g durante il lancio, ma i limiti della tolleranza umana dipendono da molteplici fattori, tra cui la grandezza, la direzione e il tasso di cambiamento. Ciò che una persona può sopportare nella direzione di marcia avanti potrebbe essere completamente diverso da ciò che tollererà in verticale.
Con questo in mente, parliamo degli impatti, e più specificamente, degli impatti delle onde che coinvolgono le imbarcazioni in acque agitate. Questi impatti, una forma di shock meccanico, entrano in tutte le angolazioni, creando esplosioni di accelerazione. Possono essere erratici e imprevedibili e possono includere componenti a rotazione. Questi impatti hanno una durata dell'impulso dell'ordine di 100 millisecondi, che è breve rispetto al lancio di uno shuttle, ma le transizioni brusche in uno slam d'onda non fanno che renderlo più brutale. E gli sbalzi d'onda possono essere sorprendentemente intensi: per l'uso militare in barche veloci, è necessario effettuare prove fino a 10 g.
I dispositivi di sicurezza antiurto consistono in genere in un'interfaccia tra una superficie (come il ponte di una barca) e un occupante umano. L'impatto viene mitigato durante il passaggio attraverso il mezzo, con un movimento più dolce per la persona a bordo. La risposta di mitigazione si riduce all'energia assorbita durante la compressione e la deformazione del mezzo
Quando un sedile si comprime, l'energia d'urto viene trasformata in energia potenziale primaverile e dissipata come calore in una camera di smorzamento mentre il sedile esercita la sua corsa e rimbalza. Se ha funzionato correttamente, il sedile tornerà alla sua posizione di equilibrio, avendo ridotto alcune importanti misure di accelerazione mentre si resetta per l'impatto successivo
