Peräänajonopeus matkan funktiona

jarrun.polkija

Millähän "turvavälillä" törmää suurimmalla nopeudella edelläajavaan?

Oletetaan vaikka että kulkuneuvot liikkuvat kaupunkinopeudella 10 m/s, hidastuvuus olisi äkkijarrutustasoa 10 m/s² ja takanatulijan reaktioaika 1 sekunti.

Jos matka on 0, niin törmäystä ei tapahdu, ja toinen ääripäähän on sitten se matka, jolla takanatulija ehtii juuri ja juuri pysäyttää oman kulkineensa. Maksimi törmäysnopeus on jossain tuolla välillä, mutta ei varmaankaan puolessa välissä?

21

314

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • martta00

      eikös tämä jo käsitelty aiemmin?

      • jarrun.polkija

        Ok, pitää googlailla, kun mennyt minulta ohi.


      • jarrun.polkija

      • Juu-oli-se

        Aikaisemmassa ketjussa joku "koiranleuka" ilmeisesti esitteli asiaa niin että mahdollisimman lähellä edellistä ajaen olisi törmäysnopeuden kannalta turvallisinta kuljettajalle jonka reaktionopeus on huono tai joka on muuten vähän "suurpiirteisempi" liikkuja.
        Asiaa puoltaa myös se että ei tarvitse välittää muusta liikenteestä tai rajoituksista, mällit ja salot kärsii edellä ajava ja lisäksi vielä säästää polttoainekuluissa ja stressissä, riittää vaan että pitää etäisyyden riittävän pienenä edelliseen.

        Turvallista ja taloudellista matkaa, JA MAAILMA PELASTUU kun pensaa


    • takatuupparijari

      Törmäys tapahtuu suurimmalla nopeuserolla silloin kun edellä ajava auto on juuri ehtinyt pysähtymään ja takana tuleva rysäyttää täsmälleen sillä hetkellä perään. Noilla lukuarvolla turvaväliksi äkkiä laskien tulee 5 metriä, mutta siis noilla arvoilla.

    • Ohman

      Olkoon hetkellä t = 0 auto1 pisteessä x1(0) = 0 eli origossa ja auto2 x-akselin pisteessä x2(0) > 0. Olkoon f funktio jonka arvo f(t) = 0 kun t <= 0 ja f(t) = t kun t > 0.Auton 1 nopeus on v1(t) ja auton 2 nopeus v2(t). v1(0) = v2(0) = v0 = 10 m/s. Hidastuvuus g = 10 m/s^2.

      v1(t) = v0 - g f(t-1) ja v2(t) = v0 - gt joten v1(t) - v2(t) = g(t - f(t-1)). Tällä on suurin arvo kun lausekkeella t - f(t-1) on suurin arvo ja tämä tapahtuu kun t = 1.

      Autojen täytyy törmätä silloin kun nopeusero v1(t) - v2(t) on suurin eli hetkellä t = 1.v1(1) - v2(1) = 10.
      Tällöin x1(1) = 10 ja x2(1) = x2(0) 10 * 1 - 1/2 * 10 * 1^2 = x2(0) 5 ja koska tällöin täytyy olla x1(1) = x2(1) niin x2(0) = 5 mikä siis on tuo kysytty turvaväli.

      takatuupparijari tuon jo kertoikin mutta minun oli laskettava todentaakseni asian itselleni.

      Ohman

      • Sama-kaiku-ja-jne

        Hyvin ymmärrettävää ja ansiokasta selvittää itselleen muidenkin laskelmia ja muita aikaansaannoksia.
        Kohdallasi vain toistuu tietty "esiintymishalu" poikkeavan voimakkaana, kuten tässäkin tapauksessa, sillä eihän tuolla sekavalla sepitykselläsi kai ole muuta merkitystä kuin "kuuluttaa että kattokaa kuinka minä osaan" !

        No kukin käyttää palstaa omiin tarpeisiinsa ja nolaa itseään omatoimisesti.


      • Ohman
        Sama-kaiku-ja-jne kirjoitti:

        Hyvin ymmärrettävää ja ansiokasta selvittää itselleen muidenkin laskelmia ja muita aikaansaannoksia.
        Kohdallasi vain toistuu tietty "esiintymishalu" poikkeavan voimakkaana, kuten tässäkin tapauksessa, sillä eihän tuolla sekavalla sepitykselläsi kai ole muuta merkitystä kuin "kuuluttaa että kattokaa kuinka minä osaan" !

        No kukin käyttää palstaa omiin tarpeisiinsa ja nolaa itseään omatoimisesti.

        1. Ei ollut muita "laskelmia". takatuupparijari ilmoitti lopputuloksen mutta ei esittänyt varsinaista sitovaa laskelmaa.

        2. Mitähän "halua" tuo sinun kommenttisi mahtoi edustaa? nMinulla on omat epäilykseni siitä...

        Ohman


    • takatuupparijari

      En esittänyt mitään laskelmia, koska tätä aikanaan aika paljon laskin, ja se ei enää huvita yhtään. Nuo lähtöarvotkin ovat liian "sopivat, tätä pitäisi laskea jollain muulla reaktioajalla ja ajonopeudella. Tämä oli ja on edelleenkin hyvin ikävä tehtävä ja hattua nostan jos tästä joku pystyy antamaaan yleispätevän ratkaisun , siis sellaisen jonka minäkin ymmärrän. Minulla on tästä hyvin monta paperia, hyvin monella tavalla pähkäiltynä ja vaikea on minulle. Laitan tästä nyt näytteeksi yhden paperin vähäksi aikaa toiseen viestiin.

      • aeija

        Se poistettiinkin saman tien, ei ollut kymmentä minuuttia...


      • Ohman

        En kritisoinut mitenkään tapatuupparijarin kommenttia. Laitoin vain näkyviin, miten tulos johdetaan. Kyllä siitä on helppo esittää samalla periaatteella myös ihan yleisen tilanteen ratkaisu. En nyt tee sitä ettei minua taas syytetä "esiintymishalusta".

        Ohman


      • takatuupparijari
        Ohman kirjoitti:

        En kritisoinut mitenkään tapatuupparijarin kommenttia. Laitoin vain näkyviin, miten tulos johdetaan. Kyllä siitä on helppo esittää samalla periaatteella myös ihan yleisen tilanteen ratkaisu. En nyt tee sitä ettei minua taas syytetä "esiintymishalusta".

        Ohman

        Viitsisitkö nyt kuitenkin laskea turvavälin jolla tulee kovin kolari seuraavilla lähtöarvoilla:
        ajonopeus=20 m/s
        reaktioaika =½ s
        hidastuvuus molemmille vakio 10 m/s^2

        Minä itse sain tästä nimittäin seuraavanlaisen tuloksen:

        Jos turvaväli TV on välillä 1,25 ≤ TV ≤ 8,75 m, niin kolari tapahtuu max.nopeuserolla
        5 m/s.

        Tämmösiä mää tästä saan....siksi en pidä tätä ollenkaan helppona


    • Ohman

      Vastaan nyt kuitenkin vaikka Sama-kaiku-ja-jne taas pillastuisikin "esiintymishalustani". Väliäkö hällä.

      Auto 2 on pisteessä x2(t) ja auto 1 pisteessä x1(t) hetkellä t. Auto 2 aloittaa jarrutuksen hetkellä t = 0 jolloin x1(0) = 0.Hidastuvuus = g = 10 m/s^2 ja v1(0) = v2(0) = 20 m/s. f(t) = 0 kun t <= 0 ja f(t) = t kun t > 0. Reaktioaika oli 1/2 s.

      v1(t) - v2(t) =(v0 - g f(t- 1/2)) - (v0 - g t) = g(t - f(t - 1/2)). Tällä on välillä 0 <= t <= 1/2 maksimiarvo g/2 ja välillä 1/2 < t <= 2 vakioarvo sama g/2.Auto 2 pysähtyy hetkellä t = 2.

      Kun autot törmäävät täytyy olla x1(t) = x2(0) v0 t - 1/2 g t^2 missä x2(0) on tuo kysytty turvaväli. Se riippuu kyllä törmäyshetkestä kuten kohta nähdään joten on vähän puutteellinen merkintä mutta olkoon.

      v0 * 1/2 v0 (t - 1/2) - 1/2 g (t - 1/2)^2 = x2(0) v0 t - 1/2 g t^2

      x2(0) = 1/2 g t^2 - 1/2 g (t^2 1/4 - t) = 1/2 g t - 1/8 g

      Jos valitaan t = 1/2 niin x2(0) = g/4 - g/8 = g/8 = 10/8 = 5/4 = 1,25

      Jos valitaan t = 2 on x2(0) = 7/8 g = 70/8 = 8 3/4 = 8,75.

      Kuten edellä jo sanoin, välillä 1/2 <= t <= 2 eli turvavälillä 1,25 <= x2(0) <= 8,75 autojen törmäysnopeus on tuo g/2 = 5.

      Tark.

      t = 1/2, x1(1/2) = 10. x2(1/2) = 5/4 20 * 1/2 - 1/2 * 10 * 1/4 = 10.
      t = 2, x1(2) = 10 3/2 * 20 - 1/2 * 10 *9/ 4 = 28 3/4
      x2(2) = 70/8 20 * 2 - 1/2 * 10* 4 = 20 8 3/4 = 28 3/4

      Samat tulokset tulivat kuin sinun laskemasi.

      Ohman

      • takatuupparijari

        Se on hyvä, että tämä tuli viimein nyt selväksi. Tämä oli hyvin rasittava lasku.


      • takatuupparijari
        takatuupparijari kirjoitti:

        Se on hyvä, että tämä tuli viimein nyt selväksi. Tämä oli hyvin rasittava lasku.

        Laitan tähän vielä omista papereistani tuon turvavälin TV yleisen lausekkeen, silloin kun kolari tapahtuu maksiminopeuserolla a*Tr , eli: ½*a*Tr^2 ≤ TV ≤ (Vo*Tr)-(½*a*Tr^2)
        Minun arvoillani tulee 1.25 ≤ TV ≤ 8.75
        Alkuperäisellä kysyjällä oli niin sopivat arvot, että 5 ≤ TV ≤ 5


    • NoinhanSeOn

      Yleisesti: Jos välimatka d < aT^2/2, törmäävät autot jo reaktioajan T kuluessa ja törmäys ei ole maksimaalinen. Jos aT^2/2 < d < vT-aT^2/2, törmäävät autot maksimaalisella nopeuserolla aT. Jos vT-aT^2/2 < d < vT, törmää takimmainen lievemmin pysähtyneeseen autoon. Jos d > vT, ei törmäystä tule.

    • Poliittisesti valittu kaupungin liikennesuunnittelija kysyy ja suoli vastaa?

      • Anteeksi kommentti, jatkakaa toki, kysymys taisi olla ihan järkeväkin


    • laskee

      >Aikaisemmassa ketjussa joku "koiranleuka" ilmeisesti esitteli
      >asiaa niin että mahdollisimman lähellä edellistä ajaen olisi
      >törmäysnopeuden kannalta turvallisinta

      Onhan se fakta, että kun aja puskuri kiinni puskurissa, niin varsinaista keskinäistä törmäystä ei tapahdu kun ollaan jo kiinni, ja pienellä välimatkalla vauhtierokin on pieni.

      Turvallisuuden kannalta keskinäinen törmäysnopeus ei ole välttämättä oleellisin, vaan vauhti, missä törmäys tapahtuu.. Ensinnäkin turvatyynyt saattavat laueta pienestäkin törmäyksestä ajonopeupeuden ylittäessä ohjelmoidun rajan. Lisäksi keskinäisen törmäyksen jälkitilanteessa molemmilla ajoneuvoilla on nopeutta, joka voi johtaa varsinaista törmäystä vakavampiin vahinkoihin.

      • Koiranleuka_

        Mutta stressittömyys , polttoaineen säästö ja nopeuden ja muun liikenteen tarkkailun tarpeen puute kuitenkin jäävät selvästi lähellä ajamista puoltaviksi seikoiksi ja ennen kaikkea jos edellä on raskaampaa kalustoa, se ei juuri pysty liikkeillään yllättämään missään nopeudessa, eli revitään siitä lisäjuttua turvaväleistä, unohtamatta tietenkään sitä että mitä pienemmät turvavälit, sitä suurempi tien liikennekapasiteetin läpäisykyky joka vähentää ruuhkia , ja silleen


    • Huutiukko

      Never argue with ignorant people. First they drag you down to their level and then they beat you with experience.(Mark Twain).

      Tätä on lainannut moni muukin mutta minä nyt vuorostani.

    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Useita puukotettu Tampereella

      Mikäs homma tämä nyt taas on? "Useaa henkilöä on puukotettu Tampereen keskustassa kauppakeskus Ratinan lähistöllä." ht
      Tampere
      133
      2364
    2. Asiakas iski kaupassa varastelua tehneen kanveesiin.

      https://www.iltalehti.fi/kotimaa/a/33a85463-e4d5-45ed-8014-db51fe8079ec Oikein. Näin sitä pitää. Kyllä kaupoissa valtava
      Maailman menoa
      345
      1865
    3. Leipivaaran päällä on kuoleman hiljaista.

      Suru vai suuri helpotus...
      Puolanka
      40
      1537
    4. Kuka rääkkää eläimiä Puolangalla?

      Poliisi ampui toistakymmentä nälkiintynyttä eläintä Puolangalla Tilalta oli ollut karkuteillä lähes viisikymmentä nälkii
      Puolanka
      31
      1353
    5. Meneeköhän sulla

      oikeasti pinnan alla yhtä huonosti kuin mulla? Tai yhtä huonosti mutta jollain eri tyylillä? Ei olisi pitänyt jättää sua
      Ikävä
      28
      1290
    6. Jos ei tiedä mitä toisesta haluaa

      Älä missään nimessä anna mitään merkkejä kiinnostuksesta. Ole haluamatta mitään. Täytyy ajatella toistakin. Ei kukaan em
      Ikävä
      94
      1183
    7. Määpä tiijän että rakastat

      Minua nimittäin. Samoin hei! Olet mun vastakappaleeni.
      Ikävä
      54
      1153
    8. Muutama kysymys ja huomio hindulaisesta kulttuurista.

      Vedakirjoituksia pidetään historiallisina teksteinä, ei siis "julistuksena" kuten esimerkiksi Raamattua, vaan kuten koul
      Hindulaisuus
      327
      897
    9. Jumala puhui minulle

      Hän kertoi sinusta asioita, joiden takia jaksan, uskon ja luotan. Hän kuvaili sinua minulle ja pakahduin onnesta kuulles
      Ikävä
      104
      830
    10. Annan meille mahdollisuuden

      Olen avoimin mielin ja katson miten asiat etenevät. Mutta tällä kertaa sun on tehtävä eka siirto.Sen jälkeen olen täysil
      Ikävä
      53
      742
    Aihe