生活物理：汽車轉(zhuǎn)彎或剎車安全由誰定？
來源：網(wǎng)絡(luò)資源 2009-08-31 16:03:57
汽車轉(zhuǎn)彎或剎車安全由誰定？
一輛汽車在寬闊道路上行駛，前面突然出現(xiàn)寬度很大的障礙物，為了避免相撞，試問該車選擇急剎車好，還是以原速急轉(zhuǎn)彎好？
?之一、?一般分析：（1）若采用急轉(zhuǎn)彎方式，則汽車受到的摩擦力提供向心力的作用，使汽車在水平路面上做勻速圓周運(yùn)動。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，根據(jù)向心力公式：f=mv２／R，根據(jù)摩擦力公式f=μΝ=μmg,解之得：R=v２／μg．
?（2）若采用急剎車的方式，則由題意可知，汽車在水平方向受滑動摩擦力的作用，在豎直方向受到二個力：重力、支持力，二力平衡，因而在水平面上做勻速直線運(yùn)動．根據(jù)牛頓第三運(yùn)動定律：f=ma；根據(jù)摩擦力公式f=μΝ=μmg得加速度的大小為：a=μg．
??根據(jù)運(yùn)動學(xué)vt2-v2=2as公式,因?yàn)閯x車時末速度為0，得出汽車滑行距離為：s=v２／2a=v２／2μg．
??比較上面s、R大小的表示式可以看出：當(dāng)汽車的速度v一定、距障礙物距離一定時，s小于R，即采用急剎車方法滑行距離短，因而采用這種方式較好。
實(shí)際調(diào)查：通過調(diào)查在實(shí)際交通中見到的車禍，椐有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)說：緊急避險時，急剎車或者急轉(zhuǎn)彎有時都不保險，但也有時都保險，這是為什么？
之二、聯(lián)系實(shí)際分析：從上述解法一的一般分析可以看出，確實(shí)存在著一定的缺陷，忽視了題目中的條件：即解題中始終沒有考慮障礙物的寬度大小及汽車離障礙物的距離．假定汽車離障礙物的距離為L，根據(jù)上面的結(jié)論，司機(jī)急剎車時，s=v２／２μg；司機(jī)急轉(zhuǎn)彎時，R=v２／μg．得出以下討論結(jié)果：
（1）當(dāng)L＞R時，則急剎車或者急轉(zhuǎn)彎均可
（2）當(dāng)s＜L＜R時，則急剎車保險；
（3）當(dāng)L＜s時，緊急剎車顯然不可，至于能否安全轉(zhuǎn)彎，視障礙物的寬度及位置才能決定，若障礙物不論其大小都位于在汽車做圓周運(yùn)動的半徑之內(nèi)，則不能急轉(zhuǎn)彎，若障礙物位于其轉(zhuǎn)彎半徑之外，則可以急轉(zhuǎn)彎。