说明:此文“人教论坛”上已经找不到了,是彭征老师、版主推荐的,我曾粘贴在“中国高中物理论坛”上与朋友们共享过,因有“朋友”要寻根由,所以用三个版面才发上——
刹车距离
主讲人:殷希群
[问题的提出]
行驶中的汽车,在刹车后由于惯性的作用,要继续往前滑行一段距离后才会停下,这段距离就叫刹车距离。研究刹车距离对于安全行车及分析交通事故责任都有一定的作用。
[讨论与分析]
1、汽车的“刹车”,其机理是控制轴承的转动,这样就让汽车轮子只能滑动或者说平动。当然,在实际情况中,有时只是“部分刹住”了,部分刹住时,轮子除滑动外还有滚动,这时形成的“刹车距离”与“刹车”的力度密切相关。
2、刹车距离s与哪些主要因素有关呢?显然与刹车时的速度、车子的质量、路面状况以及空气阻力有直接关系。车速越大,惯性就越大,刹车距离就越远;车子的质量越大,刹车距离也越远;路况越好,越光滑,刹车距离也越远。例如火车刹车后就较难停住,往往要滑行好远。天雨、下雪结冰时,汽车刹车后刹车距离也较长。所以汽车在行进时遇到弯道,车多时、天雨路滑时一般要慢行,控制速度,缩短刹车距离,减少交通事故。
3、速度为v的汽车刹车“完全刹住”后,假设是在理想的光滑、水平的直行路面上,根据牛顿第一定律可知中它将一直保持速度v进行下去,永不会停止。在实际路面上之所以行进s后要停下来主要是在水平方向受到了与运动方向相反的摩擦力的作用。(在竖直方向,受到重力及支撑力达到平衡)。根据牛顿第二定律有f=ma,(f为合摩擦力,m为质量,a为加速度),又可把刹车后运动过程看成匀减速运动,所以,02-v2=2as,消去a有s=- (f<0,a<0).
4、在实际情况下,当某种车型、某种路面确定时,刹车距离s与车速v的关系可近似抽象为二次函数s=mv+nv2.对于某种车型的车,也可实际测定刹车距离s与速度v的函数关系。(因为太长,接续)