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力學 標題:反應時間與行車安全距離
1:黃福坤(研究所)張貼:2004-02-01 15:10:00:
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動畫主題:反應時間與行車安全距離

 


本程式經過特別設計, 可以挺精確的估算出你 個人的反應時間.

當你看到燈號由綠燈變黃燈再變為 紅燈 時(時間隨意 random)

趕快按下 踩煞車 按鈕並放開, 將測量出你的 反應時間

    若無法瀏覽動畫請點選使用問題

    Your browser can't run 1.0 Java applets, so here's a picture of the window the program brings up:





    參數:(輸入)

      V:汽車速率, 初始值 = 72 km/hr (相當於 20 m/s)
        你可以選擇汽車速率輸入的單位(km/h, mph=mile/h 或 m/s)
      輪胎摩擦係數 μ, 初始值 = 0.8
    按鈕(Button):
      踩煞車: 煞車開關, 按下放開後, 車子啟動煞車系統
      重置: 重新開始另一測量
    顯示:(輸出)
      圖形橫軸為車子位移, 縱軸為車子速率
      延遲時間: 顯示 反應時間 + 汽車煞車所需時間 (單位:秒)
        圖中顯示 滑行距離 + 煞車距離
      螢幕上小點相對地面的高度(如左邊座標)顯示車頭在該位置時的車速
        (X , Vx): 分別顯示 滑鼠所在位置車子的位移與速率
      按住滑鼠鍵移動時 (Drag), 前一數值顯示相對移動(drag)起始點的位移及速度
    說明
      本動畫顯示反應時間與行車安全距離

      1. 動畫啟動後(按 Clear 或 Restart ), 車子以 V欄 內速率向右行進

      2. 燈號將由 綠燈 變 黃燈 再變為 紅燈 (時間隨意 random)

      3. 當燈號變為 紅燈 時, 請趕快按下 踩煞車 按鈕 並放開.

        程式將計算:
        狀況開始到你放開按鈕的時間(反應時間), 以及車子煞車停住所需時間,
          分別顯示於 延遲時間 欄內
        反應時間內車子繼續行進距離, 與煞車距離則顯示於圖內
      4. 動畫軌跡橫軸為車子的位置, 縱軸為車子的速率大小.

      5. 想知道數值請將滑鼠移至有興趣的位置,

        則該處位置與車子速率值將分別顯示於 ( X , Vx ) 欄內.
        若想知道兩點間相對位置, 則由起點按住左鍵不放移動滑鼠位置(Drag).
        位置 數值將改為 位移量, 同理可測量相對速度
      6. 改變車子速率 V 或 輪胎摩擦係數,Reset 將重新開始.

      7. 關閉視窗則結束

      建議步驟:
        1. 先已預設初速(72km/hr = 20 m/s), 重複幾次測量自己的反應時間.

        2. 觀察 反應時間內 滑行距離與煞車距離並記錄

        3. 改變 初速 或 輪胎摩擦係數, 重複上一步驟

        4. 想一想, 為何速度隨位置的軌跡是那樣的呢!

          真正開車時, 煞車不是只有 按Brake按鈕, 因此反應時間會更長!

          開車請小心

      試試看吧!原理說明請看 趣味物理:開車時的所應保持的安全距離

摩擦係數
一般參考數值 靜摩擦係數 動摩擦係數
汽車輪胎於乾燥路面 1.0 0.7-0.8
汽車輪胎於潮濕路面 0.7 0.5
汽車輪胎於結冰路面 0.3 0.02

依據警察學校參考書內資料:
一般道路跟車距離
車速 公里/時 10 20 30 40 50 60
跟車距離 5 8 12 16 30 35

迷霧與濕路 × 2, 結冰× 5


高速公路

車速 公里/時 60 70 80 90
大車 40 50 60 70
小車 30 35 40 45
對應車身數 6 7 8 9


汽車車速與停車距離
車速 公里/時 10 20 30 40 50 60 70 80
車速 公尺/秒 2.77 5.55 8.33 11.04 13.08 16.66 19.44 22.22
反應距離 公尺 2.08 4.16 6.24 8.33 10.41 12.41 14.58 16.66
煞車距離 公尺 0.5 2.0 4.5 8.0 12.5 18.0 24.5 32.0
停車距離 公尺 2.58 6.16 10.74 16.33 22.91 30.48 39.08 48.66
反應距離係 反應時間內汽車前進距離

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