看到二則不錯的行車資訊,分享一下
參考師大物理系 黃福坤文章
<1>
發生車禍時所受的衝擊力
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當然，我們都不希望車禍的發生。以下是依據 簡單物理方法估算
當汽車發生車禍時，駕駛所遭遇的狀況。
當然，車速不同，車況不同，車禍發生情形不同 會有不同的結果。
以下讓我們考慮 若是一部汽車以時速 30 英哩 正面撞上堅固的水泥鋼筋牆壁時的情形。
為什麼選這樣的條件呢？ 因為那通常是汽車測試的標準狀況，
也只有收集到這樣的資料。（時速 30 英哩 = 30 mph = 13.4 m/s)
汽車 碰撞後，平均車頭凹陷 0.7 m。（如果國內有汽車公司有更新資料，歡迎提供已便參考）
在這段期間內，汽車的平均加速度為 a = -13.1 g
( 13.1 g 是怎麼計算出來的呢？ 算一下吧！ g=9.8m/s2 為重力場強度
如果不清楚如何算，請參考 日常生活中的物理-- 拋球 與 運動）
也練習算一下：從車頭碰到牆壁到 車子停下來， 經過了多少時間？
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我們假設 汽車裝了 安全氣囊（Air Bag)。
安全氣囊 安裝於駕駛盤上。駕駛盤與上半身距離取為 0.36m
駕駛盤 的安全裝置可使其以縮短 0.20m （增加與上半身距離）
安全氣囊通常會在汽車加速度 大於 -10g 時，於 0.04 s 瞬間內充氣完畢。
有如氣球一般，介於前胸及頭部與 駕駛盤間。
身體碰上安全氣囊時，安全氣囊會緩慢洩氣，
達到緩衝以減少所受衝擊的目的。
假設 安全氣囊 受人體撞擊 最後寬度 為 0.08m
當 充氣完畢時（t=0.04秒） 請動筆算出以下（粗體）數據，可別偷懶喔！
這段期間內 人的上半身 （等速）往前移動了 0.53 m 且 車頭會凹進去 0.43m，
因此 上半身與方向盤距離剩下 0.36 - 0.10 = 0.26m
扣掉 安全氣囊最後寬度 0.08 m + 駕駛盤 縮短 0.20m + 車子停子前車頭仍會凹陷 0.27m
於是 上半身會在 0.26 - 0.08 + 0.20 + 0.27 = 0.65 m 內完全停住。
此時 （安全氣囊作用在） 上半身的 加速度為 -14.1g
若是上半身重量為 30 公斤， 平均相當於 423公斤重的作用力（打在前胸，真可怕！）
從前胸碰到安全氣囊到完全停下，總共經過了 0.97 s。 （檢查一下我有沒有算錯吧！）
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讓我們也計算一下，如果沒有安全氣囊的話。前胸碰到駕駛盤需時 0.075 秒。
(挑戰一下，想想為什麼吧！記得車子在動，上半身也在動喔！）
然後駕駛盤會凹陷 0.20 m， 這段期間力量還不大，最可怕的是
駕駛盤凹陷後，到汽車完全停下來期間上半身碰撞的作用力！
讓我們估算其最小平均值。
前胸碰到駕駛盤需時(t=0.075秒)，車子已經凹陷 0.65m，還剩 0.7-0.65=0.05m
加上 0.20 m 等於 前胸需在 0.25m 內完全停下。
此時 前胸加速度為 -36.6g (與 -14.1g—有安全氣囊— 相比是 2.6倍！）
對30 公斤的上半身，此作用力相當於 1.1 公噸重的力量
（衝擊力量真是不小，嗚呼哀哉！）
練習題：
1. 安全氣囊 增長了多久的作用時間呢？
要藉由使用安全氣囊減少衝擊力，必需安全氣囊先爆開後，人再撞擊安全氣囊已減少衝擊力。
若是因為延遲啟動或其他因素，讓安全氣囊爆開時，直接撞擊到人的上半身，
由於爆開時間非常短暫，則撞擊到人體的衝擊力將更大。
而且人體又有向前的速度，反而造成人體更大傷害。
2. 車子以 -13.1g 的加速度撞牆壁，如果有人手裡抱著 20公斤的小孩，
若人被安全帶拉住時，需施多大的力量才抱得住小孩呢？可能嗎？
小孩子請坐後座，小的請買 專用座椅 (Car Seat)，
大的也別忘了繫安全帶！千萬拜託！
安全氣囊的功能:
當裝有安全氣囊的汽車發生車禍時,安全氣囊內的碰撞偵測器會啟動
化學反應在 1/25秒內充氣完畢. 膨脹速度高於每小時 300公里/時
因此若被安全氣曩充氣時 撞上 將會造成極大的傷害.
安全氣囊的功能 是準備在充氣之後 被你身體撞上去
藉由所表流的氣孔 減緩你撞擊過程的時間.
由於汽車撞擊時 可能很快停下,但是你的身體卻繼續往前衝
安全氣囊 就好像跳高或撐竿跳底下的氣墊, 增加作用時間以減緩所受衝擊力.
為了避免 你撞擊安全氣囊前 讓安全氣曩 擴張時撞擊你
最好平常上半身和安全氣囊的裝置表持 25公分以上的距離.
也就是開車時 上半身不要和駕駛盤靠太近.才能發揮 安全氣曩的功能.
最後謹記:
安全氣曩是要讓你去撞它的 而不是讓它在充氣階段先撞到你!
<2>
因為輪胎與地面的摩擦係數有一定的範圍,
因此由煞車距離 S 可以估算出車速.
如果 你的車子輪胎的摩擦係數 是 1,
則可以在 45度的斜坡上恰好不下滑（踩住煞車時）.
μ= tanθ, 其中θ是
當車子停放在斜面上咬緊煞車時, 剛開始下滑時的角度.
一般值大約 0.8 左右,(滑動摩擦更小, 約 0.6 ： ABS 的功效之一）
雨天時可降至0.2以下.
若取摩擦係數為 0.8, 則
時速 72公里(=20公尺/秒）的汽車需要
(20)2/(2*9.8*0.8)=25.5 公尺的停車距離.
因此對反應時間是 0.6秒 的情況下,
安全距離 = 0.6 * 20 + 25.5 = 37.5 公尺.
要特別注意的是 煞車距離和車子速率的平方成正比.
因此 時速100公里與時速70公里,
煞車距離的比值是 100/49=2.04,
雖然速率只增加了1.43倍.
一般人開車, 當車速增加時, 自然不自覺的會相對增加跟車距離,
那原本就是需要的,
卻忽略了更重要的煞車距離.
當兩車都同時煞車且車況與路況皆良好的情形下,
可能只是虛驚一場.
但是若發生其他狀況, 同時需要
跟車距離加上剎車距離時, 也就是發生車禍的時候.
高速公路上所需要的安全距離:
以 時速90公里的車子, 反應時間是 0.6 秒, 需要
0.6* 25.+ 252/(2*9.8*0.8) = 15. + 39.9 = 44.5 公尺
相當於十幾部車子的長度.
這也就是為什麼, 在高速公路上一出事,
便是連環車禍.
以上的估算是很保守的, 假設精神狀況良好, 煞車系統正常.
若是在天黑或雨天時, 需要更長的距離.
況且時速大於 90公里的還很常見.
PS:
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(公尺) 5 8 12 16 30 35
迷霧與濕路 × 2, 結冰× 5
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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
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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
DAVID-CHEN wrote:
以煞車距離來當跟車距離不合邏輯
因為前車不可能立刻停住
良好駕車習慣加上安全性高的車比較實在
當然要保持適當距離
但時速九十就要保持44.5公尺
也未免太遠了
小型車輛的安全車距，大概就是車速的一半（時速100KM的安全距離50M）
當然，如果你認為你的車況、煞車、輪胎都用的夠頂級，可以斟酌簡短距離
前車的煞車動作確實不會立即停住
但是安全距離不只是針對前車，對於前方突然出現的障礙物也在考量之內
例如：前車機警的閃過了一個車道上的障礙物，但是你卻因為旁邊車道有車並排不能變換車道只能踩煞車
（這時候你面對的就是前方一個突然0速度的障礙物，煞車需要的距離是沒有其他因素的）
DAVID-CHEN wrote:
2010-07-27 01:25 by DAVID-CHEN
以煞車距離來當跟車距離不合邏輯
因為前車不可能立刻停住
良好駕車習慣加上安全性高的車比較實在
當然要保持適當距離
但時速九十就要保持44.5公尺
也未免太遠了
若車陣速度快且壅擠就要小心
不要靠大車太近
可減少許多危機
那是以正常來說
但你怎可能100%去預知下一秒前面路況呢.....
意外==>出乎意料之外
意外有時完全讓人沒辦法預知的,讓人措手不及
所以只能拉開一定安全距離,
讓自己 反應時間 和 距離 多一點
以增加可以避開危機的機率
PS: 主上文提的,有提到"反應時間+反應距離" ,要把 反應時間+反應距離 也考量
那個文不是隨便算算的,個人以為
)
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