Droga hamowania a podwojenie prędkości - o ile wzrośnie?
Wyjaśniamy, dlaczego dwukrotny wzrost prędkości tak mocno wydłuża drogę hamowania. Zależność kwadratowa prosto wytłumaczona dla kursantów.
O ile wzrośnie droga hamowania, jeżeli zwiększysz prędkość 2-krotnie?
Droga hamowania zależy od kwadratu prędkości, więc podwojenie prędkości wydłuża ją 2 do kwadratu, czyli 4-krotnie. Odpowiedzi 2- i 3-krotnie ignorują tę zależność kwadratową.
Dlaczego taka odpowiedź jest prawidłowa
Energia kinetyczna pojazdu rośnie z kwadratem prędkości (E = mv2/2), a tę energię muszą rozproszyć hamulce na drodze hamowania. Gdy prędkość wzrasta 2-krotnie, kwadrat prędkości rośnie 4-krotnie, więc droga potrzebna do zatrzymania także wzrasta 4-krotnie.
2-krotnie - to byłaby zależność liniowa, która nie obowiązuje przy hamowaniu.
3-krotnie - nie wynika z żadnej fizycznej zależności dla drogi hamowania.
Zapamiętaj
Droga hamowania rośnie proporcjonalnie do kwadratu prędkości - podwojenie prędkości wydłuża ją 4-krotnie.
Częsty błąd
Zakładanie liniowej zależności - że 2x szybciej oznacza 2x dłuższą drogę hamowania, podczas gdy zależność jest kwadratowa.
Co widać na zdjęciu
Miejska ulica w obszarze zabudowanym, kolumna pojazdów stojących lub wolno jadących, mokra nawierzchnia, widoczne znaki drogowe po prawej stronie.
Znak
Znak
Pełny opis sceny
Zdjęcie wykonane z perspektywy kierowcy jadącego w kolumnie pojazdów na miejskiej, jednojezdniowej ulicy w obszarze zabudowanym. Bezpośrednio przed nami jedzie złoty/zielonkawy minivan z włączonymi światłami stop, a po lewej i z przodu kolejne samochody w korku. Nawierzchnia jest mokra, niebo pochmurne, oświetlenie słabe (jesienna, szara aura). Po prawej stronie widoczny okrągły znak zakazu skrętu w prawo (czerwona obwódka z przekreśloną strzałką), znak przejścia dla pieszych (niebieski kwadrat z sylwetką pieszego), a dalej znaki z pierwszeństwem (droga z pierwszeństwem) oraz nakazu jazdy. Po prawej chodnik z pieszymi i zabudowa usługowo-mieszkalna. Zdjęcie ilustruje warunki, w których droga hamowania ma znaczenie, ale samo pytanie dotyczy zależności fizycznej.
Podstawa - przepisy ruchu drogowego
Droga hamowania rośnie proporcjonalnie do kwadratu prędkości - zależność fizyczna istotna dla zachowania bezpiecznego odstępu.
Najczęstsze pytania
Dlaczego nie 2 razy, skoro prędkość rośnie 2 razy?
Bo droga hamowania nie zależy liniowo od prędkości, tylko od jej kwadratu. Hamulce muszą rozproszyć energię ruchu, a ta zależy od prędkości podniesionej do kwadratu. Podwajając prędkość, czterokrotnie zwiększasz energię - i tyle samo razy wydłuża się dystans zatrzymania.
Czy chodzi o drogę hamowania czy drogę zatrzymania?
To pytanie dotyczy samej drogi hamowania, czyli odcinka od momentu naciśnięcia hamulca do zatrzymania. Droga zatrzymania to dodatkowo odcinek przejechany w czasie reakcji - on rośnie liniowo. Ale tu liczy się tylko hamowanie, które rośnie z kwadratem prędkości, czyli 4-krotnie.
Jak to zapamiętać na egzaminie?
Reguła kwadratu: podwojenie prędkości to 2x2=4, potrojenie to 3x3=9. Wystarczy pomnożyć krotność przez samą siebie. To dlatego nawet niewielkie przekroczenie prędkości w mieście drastycznie wydłuża dystans potrzebny do zatrzymania przed pieszym.
Powiązane tematy
Rozwiąż pełny test na prawo jazdy
Prawdziwe pytania egzaminacyjne i rozszerzone wyjaśnienia do każdego pytania.
Zacznij test→