Quãng đường phanh là gì?
Quãng đường phanh là đoạn đường mà một vật đi được trong lúc giảm tốc từ vận tốc ban đầu cho đến khi dừng hẳn. Nếu giả định gia tốc hãm không đổi (chuyển động chậm dần đều), quãng đường này chỉ phụ thuộc vào vận tốc khởi đầu và mức độ giảm tốc. Công cụ này sử dụng phương trình động học \(d = v^2 / (2 \cdot a)\), trong đó v là vận tốc ban đầu và a là độ lớn của gia tốc hãm.
Cách sử dụng
Bạn nhập vận tốc ban đầu theo đơn vị mét trên giây (m/s) và gia tốc hãm theo mét trên giây bình phương (m/s²). Công cụ sẽ trả về quãng đường phanh tính bằng mét cùng khoảng thời gian cần để xe dừng hẳn. Để đổi từ km/h sang m/s, bạn chia cho 3,6; còn từ mph (dặm/giờ) thì nhân với 0,447.
Giải thích công thức
Xuất phát từ phương trình chuyển động \(v^2 = v_0^2 - 2a \cdot d\), ta cho vận tốc cuối v bằng 0 rồi giải ra d, thu được $$d = \frac{v_0^2}{2a}$$ Vì vận tốc được bình phương nên khi tốc độ tăng gấp đôi, quãng đường phanh sẽ tăng gấp bốn lần — đây chính là lý do vì sao chạy nhanh lại nguy hiểm hơn rất nhiều so với mức tăng tốc độ. Thời gian dừng được tính theo công thức \(t = v / a\).
Ví dụ minh họa
Một chiếc ô tô đang chạy với vận tốc 20 m/s (khoảng 72 km/h) phanh với gia tốc hãm 5 m/s². Quãng đường phanh là $$d = \frac{20^2}{2 \times 5} = \frac{400}{10} = 40 \text{ mét}$$ và thời gian để dừng hẳn là \(t = 20 / 5 = 4\) giây.
Câu hỏi thường gặp
Kết quả này có bao gồm quãng đường phản xạ không? Không. Đây chỉ là quãng đường phanh thuần túy. Tổng quãng đường dừng xe còn bao gồm cả quãng đường phản xạ mà xe đi được trước khi tài xế kịp đạp phanh.
Nên dùng giá trị gia tốc hãm nào? Một chiếc ô tô thông thường trên mặt đường nhựa khô có gia tốc hãm vào khoảng 7–8 m/s²; trên đường ướt hoặc đóng băng thì con số này thấp hơn nhiều. Hãy chọn giá trị phù hợp với điều kiện thực tế của bạn.
Vì sao gia tốc hãm phải là số dương? Công thức có phép chia cho 2a, nên giá trị bằng 0 hoặc âm sẽ không hợp lệ (khi đó vật sẽ không bao giờ dừng lại). Công cụ đã được thiết kế để tránh trường hợp chia cho 0.
