Эффект резиновой ленты
Я уверен, что многие из нас знают, что водителю мотоцикла требуется порядка 1 секунды на то, чтобы распознать и начать реагировать на опасность впереди него. Но немногие знают о том, что намного больше времени - в среднем от 2 до 3 секунд - уходит на то, чтобы среагировать на изменение скорости идущего впереди тебя в колонне мотоцикла.
Казалось бы, ну что такое пара секунд, и опыт говорит о том, что небольшая группа мотоциклистов действительно вполне справляется с такой временнОй задержкой при ускорении, однако при увеличении этого отрезка времени до 3 секунд способно вызвать серьезные проблемы. Особенно если колонна состоит из более чем 6 мотоциклов.
Надеюсь, что приведенные ниже расчеты дадут пищу для размышлений тем из вас, кто обычно возглавляет мотоколонну.
Исходные данные таковы: при скорости 60 миль/час (96.56 км/час) мотоцикл проходит 88 футов (почти 27 метров) в секунду. При условии, что каждый мотоциклист в колонне держит дистанцию в 1 секунду до идущего впереди, расстояние между ними составляет около 27 метров. При увеличении скорости до 70 миль/час (112 км/ч) расстояние увеличивается до 103 футов (31.4 м).
Сначала простейший пример: скажем, лидер увеличивает скорость с 60 до 70 миль/час (с 96 до 112 км/ч). На это ему требуется порядка двух секунд при условии неторопливого ускорения со значением 7.5 футов/с
2 (2.3 м/с2). (Хотя в принципе это можно сделать и за одну секунду). Что вслед за этим происходит с колонной?Полагаю, что большинство из вас решит, что все участники пробега, в свою очередь, просто последуют за ним в том же темпе, с ускорением порядка 2.3 м/с
2. Но это совсем не то, что получается в реальности.Спустя секунду после того, как лидер начал неторопливо ускоряться, дистанция между ним и вторым мотоциклом увеличилась с 88 футов (27 м) до 92 футов (28 м), а еще через секунду - до 103 футов (31.4 м). По случайному совпадению, именно такая дистанция по идее должна быть между двумя мотоциклами, движущимися со скоростью 70 миль/час (112 км/ч). Однако второй мотоцикл до настоящего момента так и не начал ускоряться и до сих пор движется на 10 миль/час (16 км/ч) медленнее лидера.
Следовательно, дистанция между этими двумя мотоциклами будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока второй мотоциклист не ускорится до 70 миль/час (112 км/ч). Это произойдет через 2-3 секунды.
То есть если второй мотоциклист поймет, что лидер отрывается от него, и тоже начнет ускоряться спустя 2 секунды, он тоже будет двигаться со скоростью 70 миль/час (112 км/ч) двумя секундами позднее. Если же время его реакции составит 3 секунды, то для достижения скорости лидера ему потребуются дополнительные 2 секунды.
В лучшем случае (время реакции и принятия мер - 2 секунды) дистанция между этими двумя мотоциклами увеличится до 117 футов (35.7 м), а если на реакцию у второго мотоциклиста уйдет 3 секунды, эта дистанция составит уже 132 фута (40.2 м).
Понятно, что при выравнивании скоростей дистанция будет оставаться неизменной. НО! С учетом того, что в колонне действует правило двигаться на дистанции в 1 секунду друг от друга, третьему мотоциклисту в течение короткого промежутка времени придется ускориться НАМНОГО БЫСТРЕЕ, чем лидеру, чтобы не потерять темп.
Предположим, что все члены группы достаточно консервативны в том смысле, что в целях безопасности при сокращении дистанции они предпочитают не двигаться быстрее, чем на 5 миль/час (8 км/ч) от скорости впереди идущего мотоцикла. При этом условии второй мотоциклист
продолжит ускорение и достигнет скорости 75 миль/час (120.7 км/ч), в то время как лидер будет продолжать равномерное движение со скоростью 70 миль/час (112 км/ч).Фактически, второй мотоциклист должен будет двигаться на скорости 75 миль/час (120.7 км/ч) в течение 2 секунд (при условии, что скорость лидера останется неизменной и составит все те же 70 миль/час), чтобы сократить разрыв в дистанции до 106 футов (32.3 м); после этого у него уйдет еще 1 секунда на то, чтобы сбросить скорость до скорости лидера
- 70 миль/час, и за это время дистанция между ними сократится до требуемых 103 футов (31.4 м).Этот простейший пример динамики движения с участием всего лишь двух мотоциклов доступен пониманию ребенка. Однако произведя дальнейшие расчеты, мы увидим, что ближе к хвосту колонны все становится уже не так просто.
Рассмотрим ситуацию с третьим мотоциклом, идущим в колонне. Спустя 2 секунды после того, как ВТОРОЙ мотоцикл начнет ускорение, третий увидит это и последует за ним. Еще через три секунды дистанция между вторым и третьим мотоциклами, как и ожидалось, составит 117 футов (35.7 м). Но ввиду того, что второй мотоциклист теперь следует со скоростью 75 миль/час (120.7 км/ч), а не 70 (112 км/ч), как лидер колонны, эта дистанция будет продолжать увеличиваться и
уже через секунду будет составлять 128 футов (39 м). Теперь ясно, что третьему мотоциклисту придется поднапрячься немного больше, чем второму, чтобы сократить дистанцию. Расчеты показывают, что если третий мотоциклист не будет превышать скорости 75 миль/час (120.7 км/ч), ему понадобится уже ЧЕТЫРЕ секунды для достижения заданной дистанции в 103 фута (31.4 м).Дальше - хуже. Четвертый мотоциклист увидит, что дистанция между ним и третьим членом группы выросла аж до 132 фута (40.2 м) прежде, чем он начал ускоряться, а сокращаться она начнет, лишь если он разгонится до 80 миль/час (почти 129 км/ч). А все потому, что в это время третий мотоциклист, следуя со скоростью 75 миль/час, пытается установить необходимую дистанцию между собой и вторым байком. Если же 4
-й мотоциклист будет придерживаться правила "разница в скорости - не более 5 миль/час" и разгонится лишь до 75 миль/час, подобно 2-му и 3-му мотоциклистам, то дистанция между мотоциклами 3 и 4 увеличится еще больше.Таким образом, в колонне, насчитывающей всего 6 мотоциклистов, дистанция между последним и предпоследним мотоциклами вырастет до 143 футов (43.6 м), прежде чем начать сокращаться. Замыкающий при этом будет вынужден ускориться до 80 миль/час, держать эту скорость в течение 3 секунд, затем замедлиться до 75 миль/час и следовать на ней еще столько же времени, и лишь после этого оттормозиться до 70 миль/час, чтобы достичь стандартной для этой скорости дистанции в 1 секунду, или 103 фута (31.4 м).
Между моментом начала ускорения лидера до момента начала ускорения замыкающего пройдет минимум 11 секунд. А теперь представьте на мгновение, что может случиться, если в течение этого времени лидеру придется притормозить перед входом в поворот!!!!!!!!!!
Несмотря на всю простоту приведенного примера, он описывает не что иное, как эффект, который все из нас, кто ездил колонной, уже однажды испытали на себе - эффект резиновой ленты.
И вообразите, насколько УСИЛИВАЕТСЯ действие этого эффекта при малейшем увеличении некоторых параметров. Представьте, сколько времени продлится такое ускорение, если колонна состоит не из 6, а из 20 мотоциклов. Или если лидер при выходе из поворота на скорости 35 миль/час (56 км/ч) откручивает газ, чтобы за минимальное время (!) разогнаться до 60 миль/час (96.6 км/ч). А ведь если призадуматься, то это вполне жизненная ситуация.
Для предотвращения развития аварийных ситуаций могу дать несколько советов:
И если ты понял, что эффект резиновой ленты способен создать проблемы при ускорении, подумай, что может произойти при торможении!!