置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科,對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅,對這一點我想說得是:當你很喜歡這個遊戲的時候,你自然就會慢慢變得很專門,你也會很認真,甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣,這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。 如果你喜歡這兩門學科那很好,請好好的玩它!如果你沒有那麼喜歡,那也無妨,你還是可以從中獲得一些樂趣。

2015年10月29日

加速度與交通安全

其實交通安全相關宣導的課程,融入運動學和力學,是很好的。的確也很有很多相關考題,是要學生計算反應時間,這樣開車會不會出車禍等等的題目。

但是我在看這些題目的時候,其實並沒有被提醒到要減速慢行的感覺。剛好這幾個月,陸續看到了好幾部拍的很有說服力的交通安全宣導影片。

像是這個



這些影片中,最重要的觀念就是,你沒犯錯不代表別人不會犯錯。不管誰錯,我們都不希望出車禍。所以

開慢點!

另外這部影片,是接下來上課使用的。因為裡面有數據!



我在臉書有找到中文字幕的影片,不過連不過來。看看有沒有人可以在youtube找到有中文字幕的這部影片。

影片裡面說,這位機車騎士,一開始的速度是68km/hr, 煞車距離 20m ,撞擊的時候,速度30km/hr。摔車犁田,頸骨折斷死亡。

如果騎士騎車的速度降到時速60km/hr的話會怎樣呢?

影片說騎士可以有足夠的時間平安的繞過汽車,不會撞翻。

課程就可以利用這些數據,做一些計算的練習。學生都已經把相關的運動學和力學學完了,於是這就可以當做複習課程了。

先換算一下,68km/hr, 大約是19m/s,撞車時候的速度是30km/hr,大約是8.3m/s。作圖法,可以畫出初速末速,面積代表位移,為20m的情況下,就可以算出煞車時間和加速度了。

在資優班用公式也可以,就是(19^2 - 8.3^2)/(2*20) = 7.3 m/s2 。以這個條件來說,大約1.5秒的時間,駕駛者就跟大家說再見了!真是生死一瞬間!

機車的型號是YAMAHA R1, 重量大約200kg, 如果騎士重量加上一些裝備,或許可以估到90kg,那麼中間煞車系統可以提供的摩擦力就是2117N。摩擦係數也可以順便算出來,是 2117/(290*9.8),大約是0.7。

接下來,看看如果把初速度降到60km/hr,也就是16.7m/s的話,會如何?以初速度為16.7m/s, 加速度為 -7.3m/s2, 末速度為0的話,2.3秒的時間可以煞停!咦,比剛剛長!但是煞車距離才19m左右,也就是就算他完全不轉彎直線前進,也可以在距離轎車一公尺的地方煞停。

那麼,20公尺是個什麼樣的概念呢?大概就是兩間教室的長度,站著不動的時候,看著是還蠻遠的唷。但是在68km/hr的概念下,就是1.5秒之後說再見。

那麼68km/hr和60km/hr的差異有多大呢?如果以上班通勤10公里來算,即使可以全程保持這種速度,那就是8.8分鐘和10分鐘的差距。大家可以想想,值不值得開/騎 這麼快!

p.s1 以上還沒有把反應時間加進去算,如果加進去,騎士可以有更充裕的時間反應
p.s2 有人分析了跟車距離,很詳細 http://0123456789.tw/?p=2448
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