ما هي مسافة التوقف؟
مسافة التوقف هي المسافة الكلية التي تقطعها المركبة منذ لحظة ظهور الخطر وحتى توقفها التام. وتتكوّن من جزأين: مسافة رد الفعل التي تُقطع أثناء إدراك السائق للخطر ونقل قدمه إلى دواسة الفرامل، ومسافة الكبح التي تُقطع بعد الضغط على الفرامل فعليًا. هذه الحاسبة نموذج فيزيائي شامل يصلح لأي مركبة وأي طريق طالما كانت وحدات الإدخال متناسقة.
طريقة الاستخدام
أدخل سرعتك بالكيلومتر في الساعة (كم/س)، وزمن رد فعلك بالثواني (يتراوح عادةً بين 1.0 و1.5 ثانية للسائق اليقظ)، ومعامل الاحتكاك بين الإطارات والطريق (نحو 0.7 على الأسفلت الجاف، و0.4 على الطرق المبللة، و0.1 على الجليد)، إضافةً إلى تسارع الجاذبية (9.81 م/ث²). تقوم الحاسبة بتحويل السرعة إلى متر في الثانية، ثم تُرجع لك مسافة رد الفعل ومسافة الكبح والمسافة الكلية بالأمتار.
شرح المعادلة
تُشتق مسافة الكبح من قانون حفظ الطاقة: إذ تتساوى الطاقة الحركية \(\tfrac{1}{2}mv^{2}\) مع الشغل الذي يبذله الاحتكاك \((\mu m g \cdot d)\)، ومنه \(d = \frac{v^{2}}{2\mu g}\). أما مسافة رد الفعل فهي ببساطة حاصل ضرب السرعة في زمن رد الفعل، أي \(v \cdot t\). وبجمعهما نحصل على مسافة التوقف الكلية
$$d = v \cdot t + \frac{v^{2}}{2\mu g}$$
لاحظ أن مسافة الكبح تتناسب مع مربع السرعة، أي أن مضاعفة السرعة تُضاعف مسافة الكبح أربع مرات تقريبًا.
مثال تطبيقي
عند سرعة 100 كم/س (27.78 م/ث) وزمن رد فعل 1.5 ثانية ومعامل احتكاك \(\mu = 0.7\) على طريق جاف: مسافة رد الفعل
$$27.78 \times 1.5 \approx 41.67 \ \text{م}$$
مسافة الكبح
$$\frac{27.78^{2}}{2 \times 0.7 \times 9.81} \approx \frac{771.6}{13.734} \approx 56.19 \ \text{م}$$
فتكون مسافة التوقف الكلية \(\approx 97.86 \ \text{م}\).
الأسئلة الشائعة
هل تأخذ الحاسبة ميل الطريق بعين الاعتبار؟ لا، فهي تفترض سطحًا مستويًا. أما المنحدرات الهابطة فتزيد من المسافة.
ما قيمة معامل الاحتكاك التي ينبغي استخدامها؟ نحو 0.7 للطريق الجاف، و0.4 للمبلل، و0.1–0.2 للطرق الجليدية أو المغطاة بالثلوج.
لماذا نحوّل كم/س إلى م/ث؟ لأن المعادلة الفيزيائية تعتمد وحدات النظام الدولي (SI)، فيجب أن تكون السرعة بالمتر في الثانية (اقسم كم/س على 3.6).
