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什麼情況下才能不闖黃燈 車距最少是8米

        用物理分析如何安全過黃燈

       2013年修訂版《機動車駕駛證申領和使用規定》於1月1日正式施行,被稱為“史上最嚴交規”。 “闖黃燈記6分”的新規則讓很多人不適應,怎麼能剎住,多少距離能剎住,跟車距離多少米能不追尾?下面新浪用車就幫您計算一下這些數據,同時希望更多的駕駛者安全的通過每一個黃燈。

       F=ma,質量越大越難剎停

       簡單說明下這個F=ma公式的含義:在宏觀世界中,F代表力,以汽車為例可看成牽引力或制動力;m代表質量,不論是在地球還是在月球上,同一個物體的質量是不會變的;a代表著加速度,以直線運動為例,a就是在這條直線方向上的加速度,正值代表著作加速運動,而負值代表著作減速運動。當然,F=ma僅在宏觀世界中且不接近光速運動時有效,在量子力學與高速運動時無效,不過汽車也不會變成粒子那麼小更不會以光速行駛。

F=ma示意圖,此圖為車輛減速

       F=ma示意圖,此圖為車輛減速

       F=ma這條定律告訴我們,任何有質量的物體,要想改變運動狀態都必須受到力的作用。假設在F(剎車時則為阻力的合力)不變的情況下,質量越大的物體,其減速度越小,在黃燈亮起時越容易越線。所以SUV沉重的車身相比轎車需要更大的制動力才能確保不闖黃燈,對於那些大貨車,遇到緊急情況時基本上是很難及時停下來的。再舉個更誇張的例子,火車由於質量太大,鋼輪與鋼軌之間的制動力遠遠不夠立刻剎停所需,必須要行使很長一段距離才能停止。

       如果要使質量大的汽車短距離內能剎停,只有采用更大的剎車盤以及制動效果更佳出色的剎車片,而這卻又會涉及到改裝。

         60Km/h時需要多少制動距離?

       學過高中物理的人應該還記得這樣一個公式:S=vt+1/2at²,假設在加速度恆定的前提下,時間與位移的對應關系。對應的減速公式就是:S=vt-1/2at²,v代表初速度,a代表減速度,t為減速所用的時間。上面我們已經通過牛頓第二定律F=ma對力、質量、加速度有了一個大概的了解,下面我們來討論一下位移、加速度與時間的關系。

S=vt-1/2 at 示意圖,此圖為車輛減速

       S=vt-1/2at² 示意圖,此圖為車輛減速

       假設一輛時速為60Km/h的汽車在勻速行駛,這時突然看見綠燈變黃燈,我們需要多少制動距離呢才能確保不被扣掉6分呢?V=60Km /h÷3.6≈16.67m/s 減速至0m/s,假設減速度為1個G(G代表重力加速度)約等於9.8m/s²。在新浪汽車詳細測試中,市場上普通家用車型基本上都可以達到1個G的減速度,所以我們假設1個G為平均減速度來計算。 當人眼看到黃燈亮起,到全力踩下制動踏板,到制動系統全力工作時,大概需要1.5秒的時間,代用公式:S=16.67×1.5 - 1/2×9.8×1.5²= 13.98米。一位駕駛熟練的司機在車況良好的情況下,以60Km/h的時速行駛時,其系統反應時間所走過的距離就要大概14米遠,這時候車輛才剛剛開始全力制動。

新朗逸制動曲線,從圖中可知其減速度最大為 -1G。

       新朗逸制動曲線,從圖中可知其減速度最大為 -1G。

       從60Km/h減速到0Km/h又需要多少純粹制動時間呢?由公式t=(v1-v0)/a 我們能夠知道,t=(16.67-0)/9.8 =1.7秒,代入S=vt-1/2at²可計算出純粹的制動距離為 14.187米。所以,從人眼看到黃燈亮起到完全制動停止,總位移約為13.98+14.187= 28.158米。在60Km/h的時速下,在干燥路面上,在車況良好的情況下,要想完全停下至少需要28米的制動距離!若是在黃燈亮起前能有綠燈閃爍提示,會使駕駛員更好的判斷黃燈點亮時機,從而更有效的避免“闖黃燈”。

起亞智跑60-0Km/h的剎車距離為14.97米

       起亞智跑60-0Km/h的剎車距離為14.97米

寶馬5系Li 60-0km/h制動距離為13.4米

       寶馬5系Li 60-0km/h制動距離為13.4米

       28米多的制動距離,這只是最理想狀態下的評估數據,在實際駕駛時又有多少人會全力踩下制動踏板,實際數值往往會比28米要多得多。所以,我們建議時速60Km/h時在綠燈路口前40米左右就要腳備剎車上,預防隨時可能亮起的黃燈。

        40Km/h時需要多少制動距離?

       還是這兩個公式:S=vt-1/2at² 與t=(v1-v0)/a ,只不過這次v=40Km/h≈11.11m/s。通過代入公式我們可知純粹制動距離為6.3米。駕駛員與車輛系統反應時間所走的距離為5.64米,加一起共需11.94米。相比60Km/h時速時的28.158米少了57.6%的制動距離,由此我們得出結論,速度越慢越能及時剎停,而且制動距離成倍數減少,但這樣一來會大大降低路口的通行效率。以40Km/h行駛為例,我們建議在綠燈路口前20米左右就把腳備剎車上,最為保險。同樣,若是在黃燈亮起前能有綠燈閃爍提示,會使駕駛員更好的判斷黃燈點亮時機,從而更有效的避免“闖黃燈”。

         如何預防前車急剎而追尾?

       前車的剎車燈點亮是需要時間的,這個時間LED尾燈最短僅為幾十毫秒可以忽略不計,而鹵素燈泡尾燈則為0.2秒左右,這無形中又多出了一點後車司機的反應時間。如果假設前後兩輛車的純粹制動距離相同,則後車司機比前車多出1.5+0.2秒的反應時間,由公式S=vt-1/2 at²算出,在60Km/h時速下,其極限跟車距離為14.187米,少於這個距離即便後車全力制動也會追尾。鑒於14.187米的理論極限跟車距離,在60Km/h時速時,我們建議實際駕駛時跟車距離至少保持在20米。

       而在40Km/h時速下,我們仍以1.7秒的後車反應時間為基礎,通過代入公式得出,極限跟車距離為4.726米,為了保險起見,在時速40Km/h時,我們建議跟車距離應保持在8米左右最為穩妥。若有綠燈閃爍提示,能提醒後車駕駛員前車可能要減速,從而減小追尾的幾率。

60/40Km/h 制動距離與跟車距離示意

       60/40Km/h 制動距離與跟車距離示意

       除了跟車距離,後車司機在過路口時要把視線放長一點,不能只盯著前車的車尾,要做好全面的路況分析。

       自從新交規從1月1日實施以來,“黃燈”成為熱議話題,新浪微博搜索高達330萬條之多,可見大家“黃燈”新規有所異議。在路上開車時,黃燈禁行會導致路口車速減慢,綠燈時段車速減慢,降低通行效率。同時路口“險象環生”,很容易導致追尾。所以,本篇為了應對這則新規,以物理理論詳細地诠釋該如何防止“闖黃燈”以及追尾事故:時速60Km/h時40米前備剎車,跟車距離至少為20米;時速40Km/h時20米前備剎車,跟車距離至少為8米。