📌  相关文章
📜  计算停止距离和反应时间

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:37.474000             🧑  作者: Mango

计算停止距离和反应时间

当一个物体获得动能并改变位置时，它就处于运动状态。存在三种可能的运动类型，一维、二维和三维运动。一维运动是物体沿直线运动，二维运动是物体在两个轴（xy，yz，zx轴）上运动，三维运动是物体在所有三个xyz方向上运动。物体的运动是通过参考系来观察的，在图上，原点表示为参考系。让我们更详细地了解直线运动，

直线运动

单向运动或一维运动是直线运动。这种类型的运动也称为直线运动。当物体没有动能，也没有外力作用在物体上时，它保持静止。当物体受到一定的外力，物体开始运动时，它开始运动，如果运动发生在一个方向上，则称为直线运动。

匀速运动

当物体在其整个运动过程中以相同的速度行进时，运动是均匀的。在这种情况下，初始速度和最终速度相同，速度为：

速度=距离/时间

非均匀运动

当物体在其整个运动过程中没有相同的速度时，它可能会增加或减少它的速度，这种类型的运动被称为非均匀运动。如果速度不断减小，则物体正在减速，如果速度不断增加，则物体正在加速。非均匀运动的公式由牛顿运动方程给出。

第一个运动方程 ⇢ v = u + at

第二个运动方程 ⇢ S = ut + 1/2(at 2 )

第三运动方程 ⇢ v 2 = u 2 + 2as

在非均匀运动中看到的一些非常有趣的概念是停止距离和反应时间。让我们更详细地了解这两个主题，

反应时间

反应时间可以定义为人类对突然变化或刺激做出反应或响应所花费的时间。当人们在路上驾驶/骑车时，突然有物体出现在路前，现在为了停车，大脑首先要识别路上的障碍，并警告身体对危险做出反应，完成这个过程所花费的时间只不过是反应时间。

不仅在路上，通常也可以分析反应时间。想象一下，手里拿着一支笔，在一定的高度，让朋友在笔掉下来的时候立即接住，很明显，在朋友接住之前，笔会掉一点。这是因为朋友不知道落笔的时间，所以当落笔时，他可能需要一些时间来响应，这只是朋友的反应时间.

反应时间取决于，

停车距离

当一个物体以一定的速度运动并施加中断时，物体需要一些时间才能停下来，很明显，此时物体一定已经走过了一定的距离，这个距离称为停止距离。想象一下和之前一样的场景，人驾驶/骑车，前方有物体，分析需要刹车后，实际刹车时，车辆需要一定时间才能停下来，那段时间所覆盖的距离是停止距离。

停车距离取决于：

停车距离推导公式

在停车点，车辆已经刹车，现在它必须停下来。最终速度将变为零，因此取 v = 0。现在，在这种非均匀运动的情况下应用第三个运动方程，

v 2 = u 2 + 2aS

0 = u 2 + 2aS

S = -u 2 /2a

现在，重要的是要注意 a 取负值，因为车辆正在减速。因此，停车距离最终将是正的。

反应时间推导公式

想象一下自由落体物体的情况以及反应和捕捉它的时间，以便找到反应时间。请记住，由于物体正在自由下落，因此初始速度将为零。应用第二个运动方程来找到车辆的反应时间，

S = ut + 1/2 (gt 2 )

u = 0 米/秒

S = 1/2 (9.8 × t 2 )

t 2 = S × 0.204

t 2 = 0.204S

示例问题

问题1：一辆汽车的速度为20m/sec，汽车的制动能力为10m/sec 2 。汽车的停车距离是多少？

解决方案：

问题2：如果车辆速度加倍，停车距离会受到怎样的影响？

解决方案：

问题3：车辆的速度为25.5m/sec，车辆的制动能力为16.5m/sec 2 。汽车的停车距离是多少？

解决方案：

问题4：一辆汽车的速度为19m/sec，汽车的制动能力为11m/sec 2 。汽车的停车距离是多少？

解决方案：

问题 5：一个物体掉落，现在在重力作用下自由落体。物体的停止距离为 0.5 米。找出忽略其他因素的反应时间。

解决方案：