车速与刹车距离有什么关系
车速与刹车距离有什么关系
在驾驶过程中,车速与刹车距离的关系是影响行车安全的重要因素。本文将通过数学公式和具体数据,详细解释制动距离与车速的关系,并进一步考虑人的反应时间对制动距离的影响。
汽车的制动主要取决于轮胎与地面的摩擦力,摩擦力的大小取决于摩擦系数。假设摩擦系数为μ,制动距离S = V * V/2μ(g = 9.8m/S2),说明制动距离与车速的平方成正比,与摩擦系数成反比。当摩擦系数不变时,制动距离取决于车速。如果车速加倍,制动距离将增加到4倍。
摩擦系数μ与很多因素有关,一般取值在0.8左右,雨天可降至0、2以下,冰雪路面更低。假设摩擦系数μ为0.8,不同车速下的制动距离如下:
车速(公里/小时) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
制动距离(米) | 2.0 | 4.4 | 7.9 | 12.3 | 17.7 | 24.1 | 31.5 | 39.7 | 49.2 |
车速(公里/小时) | 120 | 150 | 180 | 200 | 250 |
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制动距离(米) | 70.9 | 110.7 | 159.4 | 196.8 | 307.6 |
以上只是刹车过程。其实从人们看到事情不好的时候到踩刹车让车减速的时候,是需要一段时间的。这包括人的反应时间和车的反应时间。人的反应时间不同,职业运动员的反应时间只有0.1秒,普通人的反应时间超过0.2秒。如果考虑人的反应时间和车的反应时间,正常情况下,需要的总时间约为0.5-0.6秒。其实,除了突发的、恐怖的情况,大部分人的行动时间都在1秒左右,除了心慌、目瞪口呆甚至投降的人。
考虑到1秒的动作时间,制动距离会增加,实际制动距离如下:
车速(公里/小时) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
制动距离(米) | 7.6 | 12.7 | 19.0 | 26.2 | 34.4 | 43.5 | 53.7 | 64.9 | 77.0 |
车速(公里/小时) | 120 | 150 | 180 | 200 | 250 |
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制动距离(米) | 104.2 | 152.4 | 209.4 | 252.4 | 377.0 |
行车安全常识中有一个保持距离的原则,就是保持在车速的千分之一,比如50km/h、50m、120km/h、120 m,对比上面的计算结果可以看出,这个距离是非常安全的,车速< 100km/h时,人有足够的反应时间,具体反应时间如下。只要他们在反应时间内行动,即使前车突然停车(追尾或与障碍物碰撞),后车也能停车,所以可以称之为安全反应时间。
车速(公里/小时) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
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反应时间 | 3.2 | 3.0 | 2.8 | 2.7 | 2.5 | 2.3 | 2.1 | 2.0 | 1.8 |
车速(公里/小时) | 120 | 150 | 180 | 200 | 250 |
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反应时间 | 1.4 | 0.9 | - | - | - |
车速过高时,千分之一的车距是不一定安全的,当车速达到150km/h时,人们的安全反应时间仅为0.9秒,好手能化险为夷,一般车手已经很危险了,当车速超过180km/h,反应时间只有0.4秒,F1车手或许能刹住,超过200km/h,就是塞纳再世也无能为力了