交通安全中的一些簡單物理知識

1、第二節(jié)交通安全中的一些簡單物理知識liiJ快速列車、高速公路、立交橋、地鐵、輕軌、先進(jìn)的空運、海 運構(gòu)筑的現(xiàn)代交通網(wǎng)遍布全球，它與現(xiàn)代人的生活密切相關(guān)?，F(xiàn)代 交通中的許多問題都跟物理知識有關(guān)。自然只賦予每個人一次生 命的機(jī)會，生命是多么的可貴.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造出了各種各樣的 交通工具，給人類的生活帶來了便利，同時也成為掠奪生命的工具,.交通工具是物理知識應(yīng)用的結(jié)晶，應(yīng)用物理知識能夠認(rèn)識交通肇事 成因以及預(yù)防方法，從而將交通安全根固在頭腦中.我們每天都會行走在路上，對于道路兩邊的標(biāo)志可能熟視無睹了，其實有些標(biāo)志中蘊含了許多物理知識，現(xiàn)舉例說明:1、“上、下陡坡”標(biāo)志（圖1）：蘊含了動能和重力勢能

2、的轉(zhuǎn)化，考試時還可能假設(shè)沒有其它能量轉(zhuǎn)化時，則機(jī)械能守恒。2、“向左或右急轉(zhuǎn)彎”標(biāo)志（圖2）：蘊含了慣性的 廣 知識，可能會考查轉(zhuǎn)彎時坐在車中的乘客或物體會向哪 冬側(cè)傾斜。3、“易滑”標(biāo)志（圖3）和“路滑慢行”標(biāo)志（圖4）：蘊含了摩擦力的知識，地面光滑摩擦力變小，同時也可結(jié)合慣性知識考查，如由于地面易滑，由于慣性行駛的車輛在剎車后會繼續(xù)前行一段距離，故應(yīng)圖3在此路段減速慢行。4、“禁止鳴喇叭”標(biāo)志（圖5）：蘊含了聲現(xiàn)象知識，在市區(qū)或?qū)W校、醫(yī)院附近通常會有此標(biāo)志，意思是鳴喇叭會產(chǎn)生噪音， 影響人們的生活和學(xué)習(xí)，考查點是噪音及其預(yù)防為主。圖。H 75、“限制速度”標(biāo)志（圖6）：蘊含了運動學(xué)知識，

3、意思是該路段限制速度是40km/h，可以結(jié)合路程或時 間考查速度方面的計算。6、“限制質(zhì)量”標(biāo)志（圖7）：蘊含了質(zhì)量的知識， 意思是此路（橋）面承受的最大質(zhì)量是10噸，可以考查 質(zhì)量、壓強(qiáng)及過載造成路（橋）面毀壞等方面的問題?！纠?008年6月6日海峽都市報刊登了貨車超限超載、 國道不堪重負(fù)一文，報道了“104國道設(shè)計使用年限為15年以上， 但使用5年后就大修，現(xiàn)已傷痕累累”（如圖所示）。有些運輸 單位和個人只顧自己的利益，不顧國家利益，讓汽車成倍的超載是 損壞路面的直接原因。請你運用所學(xué)知識解釋汽車嚴(yán)重超載加快路 面損壞的原因（只需答出一種合理的原因即可）。答（1）力的作用效果會使物體形狀

4、發(fā)生改變，汽車成倍超載， 對地面壓力成倍增加，路面的形變加大，容易引起路面斷裂。（2）車成倍超載，對地面壓力成僧增加，輪胎個數(shù)不變，接 觸面積基本不變，根據(jù)壓強(qiáng)公式P = F/S可知，車對地面壓強(qiáng)成倍 增加，對路面破壞加重。（3）車輪與路面的粗糙程度不變，車成倍超載，對地面壓力成倍增加。路面受到的摩擦力也就成倍增加，導(dǎo)致路面磨損加快。7、“車距確認(rèn)”標(biāo)志（圖8）:蘊含了運動學(xué)知識，意思是讓車50m輛確認(rèn)一下彼此的間距，以保持安全間距，防止由于慣 性發(fā)生追尾等交通事故。一一，一， 一 人一、一 圖&8、“里程碑”標(biāo)志(圖9)：蘊含了運動學(xué)知識，意思是距某地還有多少公里，可以結(jié)合汽車|的行駛速度考

5、查速度方面的問題。國p近年來道路相繼改建成一、二級公路，大大 地促講了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，給人們出行帶來了方便。遺憾的是在某些岔路 口，人車相撞的交通事故有所增加。有人猜想事故的出現(xiàn)與行人橫 過公路時的錯誤判斷有關(guān)。某同學(xué)準(zhǔn)備橫過公路時，正好有一輛汽車從距岔路口 1O0m 處以72km / h的速度駛過來，如果公路寬12m，問該同學(xué)以1. 2m / s的正常步行速度能否在汽車到達(dá)岔路口前完全通過公路？為了減少在岔路口發(fā)生人車相撞事故，請你分別向交警部 門(或公路建設(shè)部門)、汽車司機(jī)和過路的行人，各提一項合理的建 議。分析：v 車=72km/h=20m/ s汽車到達(dá)岔路口的時間：t車=5s該同學(xué)完全通過公

6、路所需時間：t人=10s因為t人t車所以該同學(xué)不能完全通過公路，有人車相撞的危險。建議：交警部門：例：（1）設(shè)立警示標(biāo)志，提醒注意岔路口。 （2）設(shè)立強(qiáng)制減速帶。汽車司機(jī)：例：（1）通過岔路口時要減速慢行。（2）注意觀察，避讓行人。過路行人：例：（1）正確估計車速和車距，保證足夠過路時間。（2 ）寧停三分，不搶一秒。為保證行車安全，我國制定了中華人民共和國道路交通安全 法實施條例。該條例對不同車型有不同的最高車速限制：在高速 公路上行駛的小型載客汽車最高車速120km/h其他機(jī)動車不得超過 100km/h，摩托車不得超過80km/h。機(jī)動車在高速公路上行駛，車速超過100km/h時，應(yīng)當(dāng)與同車

7、 道前車保持100m以上的距離，車速低于100km/h時，與同車道前 車距離可以適當(dāng)縮短，但最小距離不得小于50m。該條例還規(guī)定，當(dāng)實際道路限速標(biāo)志標(biāo)明的車速與條例中關(guān)于車道行駛車速的規(guī)定不一致時，應(yīng)按照實際道路限速標(biāo)志標(biāo)明的車速行駛（如圖i道路上的眼速標(biāo)志 所示）。在很多情況下，需要避免碰撞。例如，駕駛汽車一定要控制行 駛速度，如果行駛速度太大，汽車的動量會很大，駕駛員很難在短 時間內(nèi)剎住汽車，就有可能出現(xiàn)撞車、撞人等惡性交通事故（如圖 1所示）。為保證駕乘人員的安全，車內(nèi)人員都必須系上安全帶，有 的汽車在相關(guān)部位還裝了安全氣囊。這些設(shè)施可以起緩沖作用（延長作用力的作用時間），減輕交通事故對

8、車內(nèi)人員的傷害（如圖2所示）。卸 汽車相撞造成的惡性堂通事釀既安全帶與安全氣囊能潭輕交 通事故對車內(nèi)人員的柄害思考與討論安全帶和頭枕汽車中安全措施之一是座位上設(shè)置有安全帶和頭枕。安全帶是 一種斜系在乘員身上的帶子，它在緩慢拉動時很松動，在迅猛抽動 時則被卡住，不能拉伸；頭枕處在座椅上方乘員的頭部位置，是一 個固定且表面松軟的枕頭。當(dāng)突然發(fā)生撞車事故時，乘員會發(fā)生什 么情況？為什么？安全帶和頭枕分別在什么情況下起作用？試討 論一下?？茖W(xué)漫步認(rèn)識道路交通信號燈道路交通信號燈是交通安全產(chǎn)品中的一個類別，是為了加強(qiáng)道 路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通 狀況的一種重要工具。適用

9、于十字、丁字等交叉路口，由道路交通 信號控制機(jī)控制，指導(dǎo)車輛和行人安全有序地通行。s150標(biāo)準(zhǔn)型警示/指示燈LED（發(fā)光二極管）是近年來開發(fā)生產(chǎn)的一種新 型光源，具有耗電?。娏髦挥?0 20mA）、亮度高（光強(qiáng)可達(dá)上萬 個mcd）、體積?。ㄖ睆阶钚】蛇_(dá)3mm）、重量輕（一顆發(fā)光二極管 僅重零點幾克）、壽命長（平均壽命10萬小時）等優(yōu)點?，F(xiàn)已逐步 代替白熾燈、低壓鹵鎢燈制作道路交通信號燈。信號燈-發(fā)展歷史俗稱紅綠燈。19世紀(jì)初，在英國中部的約克城，紅、綠裝分別 代表女性的不同身份。其中，著紅裝的女人表示我已結(jié)婚，而著綠 裝的女人則是未婚者。后來，英國倫敦議會大廈前經(jīng)常發(fā)生馬車軋 人的事故，于是

10、人們受到紅綠裝啟發(fā)，1868年12月10日，信號燈 家族的第一個成員就在倫敦議會大廈的廣場上誕生了，由當(dāng)時英國 機(jī)械師德哈特設(shè)計、制造的燈柱高7米，身上掛著一盞紅、綠兩 色的提燈一煤氣交通信號燈，這是城市街道的第一盞信號燈。在燈 的腳下，一名手持長桿的警察隨心所欲地牽動皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏 色。后來在信號燈的中心裝上煤氣燈罩，它的前面有兩塊紅、綠 玻璃交替遮擋。不幸的是只面世23天的煤氣燈突然爆炸自滅，使 一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。從此，城市的交通信號燈被取締了。直到1914年，在美國的 克利夫蘭市才率先恢復(fù)了紅綠燈，不過，這時已是“電氣信號燈”。 稍后又在紐約和芝加哥等城市，相繼重新出

11、現(xiàn)了交通信號燈。隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要，第一盞名副其實 的三色燈（紅、黃、綠三種標(biāo)志）于1918年誕生。它是三色圓形四 面投影器，被安裝在紐約市五號街的一座高塔上，由于它的誕生， 使城市交通大為改善。黃色信號燈的發(fā)明者是我國的胡汝鼎，他懷著“科學(xué)救國”的 抱負(fù)到美國深造，在大發(fā)明家愛迪生為董事長的美國通用電器公司 任職員。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號，當(dāng)他看到紅 燈而正要過去時，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車呼地一聲擦身而過，嚇了他一身 冷汗?；氐剿奚?，他反復(fù)琢磨，終于想到在紅、綠燈中間再加上一 個黃色信號燈，提醒人們注意危險。他的建議立即得到有關(guān)方面的 肯定。于是紅、黃、綠三色信號

12、燈即以一個完整的指揮信號家族， 遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了。信號燈-中國情結(jié)中國最早的馬路紅綠燈，是于1928年出現(xiàn)在上海的英租界。從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制，從采用計算 機(jī)控制到現(xiàn)代化的電子定時監(jiān)控，交通信號燈在科學(xué)化、自動化上 不斷地更新、發(fā)展和完善。信號燈-公路交通信號燈公路交通信號燈的種類有：機(jī)動車道 信號燈，人行橫道信號燈，非機(jī)動車道信號燈，方向指示信號燈，移動式交通信號燈，太陽能閃光警告信號燈， 收費站天棚信號燈。信號燈鐵路信號燈鐵路信號分為視覺信號 和聽覺信號，可以說是有聲有色，多姿多彩。它們是指示列車運行 和調(diào)車作業(yè)的命令，有關(guān)行車人員必須嚴(yán)格執(zhí)行。鐵路信

13、號是人們在實踐中逐步發(fā)明和完善的。早期的鐵路開始 行車時，是由鐵路職工騎馬在前面引導(dǎo)列車運行。為了醒目，他們 帶著禮帽，身穿黑大衣和白色褲子，用手信號指揮列車前進(jìn)或停止。 當(dāng)時鐵路僅限于白天行車，列車很少，速度大約每小時616公里， 所以由人騎馬來指揮，安全上沒什么問題。以后，列車對數(shù)多了， 速度也快了，騎馬已跑不過火車，跟在火車后面打信號還有什么 用？為了確保安全，人們開始研究固定的信號設(shè)備：用一塊長方形 的板子，橫向線路是停車信號，順向線路是進(jìn)行信號?？墒琼樝蚓€ 路的板子實際上很難看見，所以又在頂端加塊圓板。當(dāng)必須在晚間 開車時，就以紅色燈光表示停車信號，白色燈光表示進(jìn)行信號。隨 著列車速度的不斷提高，要求從遠(yuǎn)方就能