ما هي مسافة التوقف الكلية؟
مسافة التوقف الكلية هي المسافة التي تقطعها المركبة منذ لحظة ظهور الخطر وحتى توقفها توقفًا تامًا. وتتكوّن من جزأين: مسافة رد الفعل (المسافة المقطوعة بينما يدرك السائق الخطر وينقل قدمه إلى دواسة الفرامل)، ومسافة الكبح (المسافة المقطوعة أثناء إبطاء الفرامل للمركبة حتى التوقف). تعمل هذه الحاسبة بوحدات النظام الدولي (SI)، وتنطبق على أي مركبة فوق أي سطح طالما عرفت معامل الاحتكاك الخاص به.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل سرعة سيرك بالكيلومتر في الساعة، وزمن رد فعل السائق بالثواني (القيم المعتادة بين 1.0 و1.5 ثانية، وتزيد عند الإرهاق أو التشتت)، ثم معامل الاحتكاك μ بين الإطار والطريق (نحو 0.7 على الإسفلت الجاف، و0.4 على الطرق المبللة، و0.1 على الجليد). تعرض لك الأداة المسافة الكلية مع تفصيل لمسافتي رد الفعل والكبح.
شرح المعادلة
تُحوَّل السرعة أولًا إلى أمتار في الثانية: \(v = v_{\text{كم/س}} \div 3.6\). ومسافة رد الفعل هي ببساطة \(v \times t\). أما مسافة الكبح فتُشتق من الطاقة: إذ تُبدَّد الطاقة الحركية \(\tfrac{1}{2}mv^{2}\) بفعل قوة الاحتكاك \(\mu m g\) عبر مسافة الكبح، فينتج \(d_{\text{الكبح}} = v^{2} \div (2\mu g)\). وبجمعهما نحصل على المسافة الكلية:
$$d = v\cdot t + \frac{v^{2}}{2\,\mu\,g}$$ولاحظ أن مسافة الكبح تتناسب مع مربّع السرعة، فمضاعفة السرعة تضاعفها أربع مرات.
مثال محلول
عند سرعة 60 كم/س (16.667 م/ث)، مع زمن رد فعل 1.5 ثانية ومعامل احتكاك \(\mu = 0.7\): تكون مسافة رد الفعل:
$$16.667 \times 1.5 = 25.0\ \text{م}$$ومسافة الكبح:
$$\frac{16.667^{2}}{2 \times 0.7 \times 9.81} = \frac{277.78}{13.734} = 20.23\ \text{م}$$وبذلك تبلغ مسافة التوقف الكلية \(\approx 45.23\ \text{م}\).
الأسئلة الشائعة
هل تأخذ الحاسبة في الاعتبار نظام ABS أو انحدار الطريق؟ لا، فهي تفترض أرضًا مستوية وكبحًا مثاليًا بمعامل احتكاك ثابت. أما المنحدرات وتلاشي قوة الفرامل وانتقال الحمل فتغيّر النتائج الفعلية.
ما قيمة μ التي ينبغي استخدامها؟ الإسفلت الجاف \(\approx 0.7\text{–}0.8\)، والمبلل \(\approx 0.4\text{–}0.5\)، والثلج \(\approx 0.2\)، والجليد \(\approx 0.1\).
ما زمن رد الفعل المعتاد؟ نحو 1.0–1.5 ثانية لسائق منتبه؛ أما الإرهاق أو الكحول أو التشتت فقد يرفعه إلى ما يتجاوز ثانيتين بكثير.
