賀炯府
【摘要】 當(dāng)我們乘坐公交車時,每到一個站臺之前,就會聽到公交車上的提示鈴給我們提示。但是在到站前的什么時候報時才是最好的呢?最適合的呢?本論文將通過計算和研究,探討提示鈴的最佳預(yù)報時間。
【關(guān)鍵詞】 位移 速度 加速度 時間 勻減速直線運(yùn)動
【中圖分類號】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2017)07-197-01
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實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^計算和研究,探討出公交車提示鈴的最佳預(yù)報時間,對這一結(jié)論進(jìn)行解釋,并聯(lián)系生活中的實(shí)際例子加以分析。
現(xiàn)存問題:一部分人認(rèn)為公交車的提示鈴在入站前的固定一段路程預(yù)報(如離站點(diǎn)15米處),不需要根據(jù)公交車實(shí)際運(yùn)行情況而定,而另一部分人認(rèn)為需要根據(jù)公交車的實(shí)際運(yùn)行情況的不同而發(fā)生改變。
實(shí)驗(yàn)原理:通過測定公交車在實(shí)際路況中運(yùn)行的速度、離站臺的路程(即位移),再通過公式Vt2-Vo2=2as和s=Vot+at*t/2計算出公交車做勻減速直線運(yùn)動的加速度和所需的剎車時間,從而得出公交車提示鈴報時的最佳時間。
采取方法:控制變量法。
根據(jù)公式和實(shí)驗(yàn)原理和測定有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得下表所示:
此處實(shí)驗(yàn)為探討勻減速直線運(yùn)動的位移與時間和初速度與時間的關(guān)系,可忽略司機(jī)的反應(yīng)時間。
建立模型
控制位移不變,改變公交車運(yùn)動的Vo,探究與Vo與t的關(guān)系。
表格分析:在位移不變的情況下,根據(jù)公式Vt2-Vo2=2as,Vt=0,可知Vo越大,a就越大,由公式Vt=Vo+at可計算出t的值,從而得出t的變化情況。
控制Vo不變,改變公交車開始剎車時距站臺的路程(即位移),探究S與t的關(guān)系。
表格分析。
在Vo不變的情況下,根據(jù)公式 Vt2-Vo2=2as得出S越大a越小。由公式 s=Vot+at*t/2
可得出t,從而得出S與t的變化的關(guān)系。
綜合得出公交車的提示鈴的具體預(yù)報時間需要根據(jù)實(shí)際情況而定。
實(shí)驗(yàn)誤差分析1.測量公交車距站臺的位移的大小。
2.測定公交車的初速度的數(shù)值。
3.公交車的加速度的數(shù)值。
4.實(shí)際環(huán)境中的影響如:刮風(fēng),下雨等。
5.公交車上的乘客的多少和公交車性能。
以上5點(diǎn)均會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差。
該實(shí)驗(yàn)在生活的例子及分析
現(xiàn)象1,當(dāng)我們的汽車行駛在路上時,遇到前面有紅綠燈,則需要根據(jù)我們當(dāng)時的實(shí)際運(yùn)行情況和路況,在相應(yīng)的時間或路段前剎車,避免出現(xiàn)違規(guī)現(xiàn)象。
現(xiàn)象2,汽車在高速公路行駛時,車速往往較快,經(jīng)常會出現(xiàn)追尾現(xiàn)象,其原因就在此。車速較快時,剎車裝置的防抱死系統(tǒng)就會達(dá)到最大的加速度。所需的時間就會大大增加,加上司機(jī)的反應(yīng)時間會受到影響,就很容易發(fā)生連環(huán)碰撞問題。如果在惡劣的環(huán)境條件中,發(fā)生車禍的可能性變大。
所以在高速路上高速行駛時,應(yīng)保持較大的車距和適合的車速。
討論與結(jié)果:在生活中的很多時候,我們都會接觸到勻減速運(yùn)動的例子,我們需要更好地利用已學(xué)的知識,公式如 Vt2-Vo2=2as,s=Vot+at*t/2等,解釋生活的現(xiàn)象,避免其帶來的不利或危害。