交通基础/水平曲线/解答

T问题

问题

给定的一条曲线设计非常糟糕。所使用的双车道道路摩擦系数低于平均水平 (0.05)，没有超高，车道宽度为 4 米。900 公斤的车辆倾向于绕过这条曲线，并且在风格上顶部很重。县工程师警告说，这条曲线无法像该区域的其他曲线那样安全地行驶，但政客们希望保持高速，以促进该地区的旅游业。这些弯道的半径为 500 米，设计速度为 80 公里/小时。由于使用该弯道的车辆顶部很重，如果对它们施加过大的侧向力，它们就会有翻车的趋势（当地孩子们经常在晚上绕着该弯道比赛，以获得“两轮行驶”的刺激）。作为一名工程师，您需要在发生事故之前证明这条曲线是不可行的。您如何才能证明这一点？

例子

解答

规定的速度为 80 公里/小时。最简单的方法是证明这太高了。我们将看看最里面的车道，因为那里的力会更大。使用一般的曲线半径公式并求解 v，我们发现

$R={\frac {v^{2}}{g\left({e+f_{s}}\right)}}={\frac {v^{2}}{9.8\left({0.05+0}\right)}}=500-(4/2)\,\!$

$v=15.62\ m/s=56.23\ km/hr\,\!$

80 公里/小时远大于 56.23 公里/小时，这意味着对车辆施加的力大于道路所能抵消的力。因此，该弯道的速度限制很危险，需要更改。