问题
问答题
公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
答案
参考答案:设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得
式中,m和ν0分别为汽车的质量和刹车前的速度。
设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数为μ,依题意有
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为ν,由牛顿第二定律和运动学公式得
联立①②③④⑤式并代入题给数据得ν=20m/s(72km/h)