如何運(yùn)用高中物理知識(shí)測(cè)算車速

摘要：交通事故中，受害人死亡率比較高的一個(gè)重要原因是車速過(guò)高。這也是交警判罰責(zé)任的一個(gè)重要依據(jù)。通過(guò)車速計(jì)算，就可以知道是否超速。利用高中物理知識(shí)，就可以簡(jiǎn)單估算肇事者車速。

關(guān)鍵詞：超速 勻變速運(yùn)動(dòng) 拋體公式 圓周運(yùn)動(dòng)

交通事故已成為“世界第一害”，而中國(guó)是世界上交通事故死亡人數(shù)最多的國(guó)家之一。從上世紀(jì)80年代末中國(guó)交通事故年死亡人數(shù)首次超過(guò)5萬(wàn)人至今，中國(guó)（不包括港澳臺(tái)）每年交通事故50萬(wàn)起，因交通事故死亡人數(shù)均超過(guò)10萬(wàn)人，已經(jīng)連續(xù)十余年居世界第一。引發(fā)事故的主要原因有無(wú)證駕駛、無(wú)牌無(wú)證車輛上路行駛、疲勞駕駛、酒后駕車、違章占道行駛等。據(jù)一份交通事故原因統(tǒng)計(jì)，過(guò)半是因車速過(guò)快造成的。

交通事故居高

汽車撞擊行人和兩輪騎車人的交通事故發(fā)生率迅速上升，其死亡人數(shù)占交通事故死亡人數(shù)的比例居高。據(jù)資料記載，美國(guó)為12%，歐洲為16.2%，日本為27%，我國(guó)為26%。在道路交通事故中，行人是弱者，當(dāng)受到汽車碰撞時(shí)，人的生命受到直接威脅，死亡率比較高。而汽車碰撞人死亡率比較高的一個(gè)重要原因是車速過(guò)快。這也是交警判罰責(zé)任的一個(gè)重要依據(jù)。通過(guò)車速計(jì)算，就可以知道是否超速。一般情況下，車速計(jì)算是一門復(fù)雜的知識(shí)體系，所以車速是有專門機(jī)構(gòu)的專業(yè)人士來(lái)完成的。有時(shí)肇事者認(rèn)為計(jì)算不合理，但是自己又不會(huì)，周圍朋友又都不懂。實(shí)際上，只要學(xué)過(guò)高中物理知識(shí)，就可以簡(jiǎn)單估算車速。下面筆者介紹幾種簡(jiǎn)單的計(jì)算方法供大家參考。

計(jì)算超速的幾種方法

勻變速運(yùn)動(dòng)公式應(yīng)用 無(wú)論是汽車撞人，還是汽車撞騎車人，汽車質(zhì)量是人或自行車、電動(dòng)自行車的質(zhì)量的10倍左右，所以對(duì)汽車的運(yùn)動(dòng)幾乎沒(méi)有影響。汽車從制動(dòng)開始到速度減為零的過(guò)程是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以可以應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)公式估算制動(dòng)開始時(shí)的車速。式中v是車速，單位m/s，g是重力加速度，取9.8m/s2.a是加速度a=φk，φ取0.7左右（網(wǎng)上可以查找），k一般取1。

例如：某轎車自南向北經(jīng)過(guò)一十字路口與一自西向東行駛自行車發(fā)生碰撞，司機(jī)在沒(méi)撞上之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取制動(dòng)措施至完全停下來(lái)，經(jīng)交警測(cè)量路面留下S1=25米制動(dòng)印痕。碰撞之后的印痕長(zhǎng)S2=11.5米。由于滿足上面的條件。所以可以用公式計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如下：=9.8×0.7×1=6.86m/s2，制動(dòng)之前速度==18.5202m/s=18.5202×3.6=66.6727km/h，碰撞時(shí)速度==12.5610m/s=12.5610×3.6=45.2196km/h。由此估計(jì)出發(fā)生事故前及發(fā)生事故時(shí)的速度，很明顯已經(jīng)超速（沒(méi)把制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間及駕駛員反應(yīng)時(shí)間計(jì)算在內(nèi)）。

拋體公式的應(yīng)用 汽車碰撞時(shí)產(chǎn)生很大的撞擊力，由于慣性，車載物體或零部件常常被拋出車外，利用拋體公式可以計(jì)算出汽車碰撞時(shí)的車速。公式：，v汽車碰撞時(shí)的車速，x汽車碰撞點(diǎn)到車載物體或零部件在地面停止位置之間距離。h車載物體或零部件距地面高度。

例如：一輛汽車碰撞一行人，事故現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)發(fā)現(xiàn)汽車前燈玻璃被撞擊破裂，其中一塊比較大的玻璃碎片拋出5.8m，車燈距地面高度為0.68m，現(xiàn)場(chǎng)勘查出汽車肇事前制動(dòng)距離25m，計(jì)算車速：==15.5693m/s=56km/h，即汽車碰撞時(shí)速度為56km/h;汽車行駛速度：=23.2m/s=84km/h，汽車肇事前行駛速度約為84km/h。

勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)的應(yīng)用 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)近似圓周運(yùn)動(dòng)，地面的摩擦力提供向心力。當(dāng)速度過(guò)快時(shí)，摩擦力不足以提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。汽車將發(fā)生側(cè)滑。撞擊路邊的建筑物或行人，發(fā)生事故。公式：， v是轉(zhuǎn)彎發(fā)生側(cè)滑時(shí)的速度，μ是摩擦系數(shù)，g是重力加速度， R轉(zhuǎn)彎半徑。

，解得：。

例如：某捷達(dá)車通過(guò)一彎道，由于車速過(guò)快將路邊護(hù)欄撞碎，如圖在路面上留下弧形痕跡。經(jīng)過(guò)測(cè)量玄長(zhǎng)為21.5m，玄到弧距離5.2m.將數(shù)據(jù)代入上面公式：==47m，==17.4354m/s=62.7677km/h。該路段限速50km/h，很顯然超速了。以上例子及數(shù)據(jù)只是用于解釋公式的應(yīng)用，與實(shí)際生活中的交通事故可能不符。

不管是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，還是拋體運(yùn)動(dòng)或者圓周運(yùn)動(dòng)都是高中一年級(jí)物理課本上的知識(shí)，學(xué)過(guò)這部分知識(shí)以后，一方面可以大致估算自己車速，另一方面可預(yù)防速度過(guò)快發(fā)生事故。

（作者單位：內(nèi)蒙古巴彥淖爾市臨河三中）