用物理分析如何安全過黃燈

　　最新報道：公安部負責人：見黃燈只要停住就不罰

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　　2013年修訂版《機動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》于1月1日正式施行，被稱為“史上最嚴交規(guī)”。 “闖黃燈記6分”的新規(guī)則讓很多人不適應(yīng)，怎么能剎住，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(shù)據(jù)，同時希望更多的駕駛者安全的通過每一個黃燈。

　　F=ma，質(zhì)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(xiàn)代表力，以汽車為例可看成牽引力或制動力；m代表質(zhì)量，不論是在地球還是在月球上，同一個物體的質(zhì)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(xiàn)=ma僅在宏觀世界中且不接近光速運動時有效，在量子力學(xué)與高速運動時無效，不過汽車也不會變成粒子那么小更不會以光速行駛。

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(zhì)量的物體，要想改變運動狀態(tài)都必須受到力的作用。假設(shè)在F(剎車時則為阻力的合力)不變的情況下，質(zhì)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，對于那些大貨車，遇到緊急情況時基本上是很難及時停下來的。再舉個更夸張的例子，火車由于質(zhì)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(zhì)量大的汽車短距離內(nèi)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(xué)過高中物理的人應(yīng)該還記得這樣一個公式：S=vt+1/2at²，假設(shè)在加速度恒定的前提下，時間與位移的對應(yīng)關(guān)系。對應(yīng)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(jīng)通過牛頓第二定律F=ma對力、質(zhì)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(guān)系。

S=vt-1/2 at 示意圖，此圖為車輛減速

　　假設(shè)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(shè)減速度為1個G(G代表重力加速度)約等于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(shè)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(tǒng)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(tǒng)反應(yīng)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。

　　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?xí)r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

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(tài)下的評估數(shù)據(jù)，在實際駕駛時又有多少人會全力踩下制動踏板，實際數(shù)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(yù)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(tǒng)反應(yīng)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(jié)論，速度越慢越能及時剎停，而且制動距離成倍數(shù)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?xí)r機，從而更有效的避免“闖黃燈”。

　　如何預(yù)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后車司機的反應(yīng)時間。如果假設(shè)前后兩輛車的純粹制動距離相同，則后車司機比前車多出1.5+0.2秒的反應(yīng)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，少于這個距離即便后車全力制動也會追尾。鑒于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?nèi)砸?.7秒的后車反應(yīng)時間為基礎(chǔ)，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(yīng)保持在8米左右最為穩(wěn)妥。若有綠燈閃爍提示，能提醒后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

　　除了跟車距離，后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(guī)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(guī)有所異議。在路上開車時，黃燈禁行會導(dǎo)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(huán)生”，很容易導(dǎo)致追尾。所以，本篇為了應(yīng)對這則新規(guī)，以物理理論詳細地詮釋該如何防止“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。

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