模型假设
1)刹车距离S等于反应距离S1与制动距离S2之和;(或通过距离S=S1+L+S2+L0)
2)反应距离S1与车速V成正比,设反应时间为T1,制动时间为T2;
3)制动时,综合因素为u,最大制动力(摩擦力)F做的功为汽车动能的改变。
模型建立
由假设2)得: S1=T1V ……(1)
由假设3),在力F的作用下行驶S2做的功FS2使汽车速度从V变为0,动能的变化为MV*V/2,即FS2=MV*V/2,又F与M成正比,由牛顿第二定律可知,刹车时加速度a为常数,于是 V*V=2aS2 ……(2)
其中: a=-ug (F=-uMg=Ma,g为重力加速度) ……(3)
1)、求刹车的距离S:
综合A、(1)、(2)、(3)即得: S=(T1+V/2ug)*V
汽车速度从V到Vt=0可列 Vt=V+aT2 ……(4)
2)、求黄灯亮的时间T:
由B、(3)、(4)得 :T=T1+V/ug(反应时间可根据统计数据或经验时间得到)将模型应用于实际,知道参数T1、V、u即可。反应时间T1经验估计值0.75秒,车身长为5米,路口为20米,摩擦因素和汽车制动性能因素总计为0.4。
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