Acção de Formação à Distância TRENDS/PROF2000 |
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AF-29 - Uma Oficina para um Laboratório de Matemática |
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António Manuel Marques do Amaral
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Proposta de Trabalho N.º 5 |
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Espaço
de travagem |
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Depois de alguma pesquisa efectuada a partir dos links sugeridos no Plano Semanal 5, foi escolhido um conjunto de dados relativos a espaços de travagem e paragem, em Michael J. Shepston & Associates - Traffic Accident Reconstruction.
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| Dado que somos mais sensíveis a unidades do SI, começou-se por converter as unidades de velocidade e distância a Km/h e m, respectivamente. Os dados originais e os convertidos a unidades do SI podem ser consultados aqui. |
Utilizou-se a página http://www.terra.com.br/ Folha de cálculo utilizada para efectuar a conversão de unidades. |
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| Como a distância de percepção-reacção é função de proporcionalidade directa da velocidade, vamos, para já, considerar apenas a função de distância de travagem, considerando os dados da tabela ao lado. Introduzidos os dados nas listas L1 e L2, temos:
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Depois de introduzidos os dados, podemos obter a seguinte representação gráfica:
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| Face à análise do conjunto de pontos obtidos na representação gráfica, seleccionemos apenas os seguintes tipos de regressão: quadrática, cúbica, biquadrada, exponencial e potência. |
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Regressão quadrática
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Regressão cúbica
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Regressão biquadrada
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Regressão exponencial
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Regressão potência
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| Numa primeira análise, considerando os gráficos obtidos e os valores de soma dos quadrados dos desvios, será de eliminar a regressão exponencial e a primazia irá para a regressão biquadrada. De qualquer forma, vejamos a representação simultânea dessas funções:
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| Visto que, quando a velocidade tende para zero, o espaço de travagem será um infinitésimo, vamos acrescentar o par (0,0) ao conjunto de valores já introduzidos e refaçamos novamente a regressão quadrática.
Comparemos seguidamente os valores gerados pelas regressões quadrática e potência, respectivamente em L3 e L4, que se encontram tabelados ao lado. |
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A regressão quadrática é, indiscutivelmente, o melhor dos modelos considerados. Vamos, portanto, considerar o seguinte modelo matemático para a situação em estudo:
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Considerando que a realidade nos diz: então o modelo a escolher deverá ser da forma:
Criando em L3, k=V2/dT, obtemos a listagem ao lado, cujas características de distribuição são as seguintes:
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| Para a situação em estudo e em conformidade com os dados, os modelos a aceitar serão, portanto, os seguintes:
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Folha
de cálculo e FolhaHTML
com valores gerados pelos modelos obtidos com base nos
dados de: Folha Dinâmica
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| Algumas páginas interessantes sobre este assunto: http://www.science.org.au/nova/058/058key.htm http://www.learn.co.uk/default.asp?WCI=Unit&WCU=6571 http://www.edmunds.com/ownership/driving/articles/43810/article.html http://www.aspire.cs.uah.edu/aspire/expo/expo2001/test.html http://www.ou.edu/oupd/nightdr.htm http://www.batesville.k12.in.us/physics/PhyNet/Mechanics/Newton2/braking_distance.htm http://www.chp.ca.gov/html/stopdist.html http://www.vicroads.vic.gov.au/road_safe/braking_home.htm http://www.fbento.pt/aut/noticias/mercado/2001-5-30_12256.shtml http://europa.eu.int/eur-lex/pt/lif/dat/1996/pt_396L0063.html http://www.mecanicaonline.com.br/2000/janeiro/tecnologia/abs.html http://phoenix.sce.fct.unl.pt/dg9900/dg9900gr03/didactica(ndo)/enunexcel.htm
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Os modelos propostos não são representativos da universalidade de situações de travagem de veículos, apenas retratam a situação considerada.
Como se poderá constatar na leitura de algumas das páginas referidas ao lado, a taxa de aceleração de um veículo em travagem não é de facto constante ao longo da travagem e depende de inúmeros factores, como por exemplo: da força de atrito (também dependente de diversos factores, tipo de pavimento, condições meteorológicas, pressão e composição dos pneus, etc.) e do declive da via.
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Actualizada em |
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