Tại sao đường cao tốc không có những đoạn thẳng dài và đường cua gấp?

Thông thường các khách du lịch và những người đi công tác ra ngoài đều có kinh nghiệm như thế này: Khi đi ô tô trên đường cao tốc, hầu như không có những đoạn thẳng rất dài, cũng không có những đường cua rất gấp và lên xuống dốc rất cao. Tại sao vậy?

Mọi người đều biết, đường thẳng nối liền hai điểm là đường ngắn nhất, tuy nhiên ở đường cao tốc lại không có những đoạn thẳng rất dài. Đó là vì khi xe chạy trên đường cao tốc, nếu chạy trên đường thẳng với tốc độ lớn và thời gian kéo dài, sẽ làm cho thị giác của người lái xe mệt mỏi, sức chú ý bị phân tán, thậm chí gây mơ màng buồn ngủ, bất lợi cho việc an toàn chạy xe. Nếu sau khi chạy một đoạn thẳng, lại có một đoạn cong, thì có thể kích thích sự tập trung của người lái, duy trì sự thận trọng khi lái. Hơn nữa, trên thực tế khi xây dựng đường cao tốc cũng thường gặp một số đoạn cần phải chạy vòng tránh như núi cao, hồ đầm và những đoạn có cấu tạo địa chất không tốt, do vậy, đường cao tốc tất nhiên phải có nhiều đoạn cong. Ví dụ đường cao tốc Bắc Kinh - Đường Sơn dài hơn 150 km đã có mấy chục đoạn cong.

Vậy thì, tại sao trên đường cao tốc không có đoạn cua gấp và dốc cao?

Số là, ô tô khi chạy trên đường cong, sẽ sản sinh ra lực ly tâm theo hướng ngang, đường cong càng gấp, tốc độ càng nhanh thì lực ly tâm càng lớn. Khi lực ma sát giữa mặt đường và bánh xe nhỏ hơn lực theo hướng ngang, thì ô tô có thể bị lật ra ngoài, gây tai nạn giao thông. Muốn tránh hiện tượng đó, có hai biện pháp là giảm tốc độ xe và tăng bán kính cong của đoạn đường. Trên đường cao tốc, tốc độ ô tô đều rất nhanh, do đó khi thiết kế đường cong, người ta cố gắng tăng bán kính cong, giảm lực ly tâm, như vậy có thể khiến cho ô tô khi chạy với tốc độ cao vẫn có thể chạy trên đường cong được dễ dàng. Đường cao tốc là do nhiều đoạn đường cong có bán kính rất lớn nối liền với nhau, đường cong dài thì người đi trên xe không cảm thấy ảnh hưởng của lực ly tâm.

Đường cao tốc còn quy định, ở vùng đồng bằng độ dốc tối đa là 3%, có nghĩa là cứ chạy 100 m thì chỉ có thể lên xuống nhiều nhất là 3 m. Bởi vì độ dốc càng lớn, thì xe chạy càng chậm, khó phát huy đặc điểm của đường cao tốc. Khi xuống dốc, xe trượt xuống, khó điều khiển, có thể gây tai nạn. Còn khi xe chạy qua đoạn đường lồi lên, xe sẽ chịu một lực ly tâm thẳng góc hướng lên trên, nếu lực ly tâm rất lớn, thì xe gần giống như mất trọng lượng, thao tác chuyển hướng mất hiệu nghiệm, rất bất lợi cho việc chạy xe an toàn. Đồng thời, độ dốc quá lớn, còn có thể ảnh hưởng đến tầm nhìn của người lái xe, không nhìn thấy đường ở phía trước.

Tại sao có một số cây ăn quả rụng lá một năm ra hoa hai lần?

Những cây ăn quả xanh quanh năm vùng nhiệt đới mà mọi người đều quen thuộc như đào hương, lựu, vải, một năm có thể ra hoa mấy lần. Nhưng những cây ăn...

Vì sao khi dọn đến nhà mới thường bị váng đầu, hoa mắt?

Bước vào một căn phòng mới, trang hoàng đẹp thường cảm thấy có mùi vị khác thường. Vậy mùi vị này từ đâu đến? Nguyên nhân là chúng được phát ra từ các...

Vì sao năng lượng điện hạt nhân lại có tương lai phát triển?

Hiện nay, rất nhiều quốc gia có nhà máy điện hạt nhân. Số quốc gia đang gia nhập vào danh sách này ngày càng nhiều...

Tại sao khẩu độ của dầm càng lớn thì dầm phải càng dày?

Một vật kiến trúc cũng như thân thể con người, phải nhờ vào bộ khung xương mới có thể đứng lên được, bộ khung xương của vật kiến trúc gọi là "kết...

Nhân sâm tự nhiên và nhân sâm do con người trồng có gì khác nhau?

Nhân sâm có hai loại lớn: một loại sinh trưởng tự nhiên gọi là “nhân sâm tự nhiên”, một loại do trồng nhân tạo gọi là “nhân sâm nhà”. Do ứng dụng của...

Giấy và nghề in được phát minh như thế nào?

Thời cổ đại, trước khi phát hiện ra giấy và nghề in, tổ tiên chúng ta đã phải dùng những thanh tre, thanh gỗ để ghi chép lại và truyền bá văn hoá tri...

Vì sao mùa đông sờ vào sắt lại lạnh hơn sờ vào gỗ?

Tại sao gỗ và sắt ở trong cùng một môi trường nhiệt độ như nhau lại có thân nhiệt khác nhau?

Tại sao sau khi gà mái đẻ trứng lại hay cục tác?

Đa số gà mái sau khi đẻ trứng thường kêu "cục tác". Tiếng kêu đẻ trứng của gà mái là một biểu hiện của sự hưng phấn.

Tại sao tàu vũ trụ được phóng theo chiều quay của trái đất?

Các vận động viên muốn nhảy xa phải lấy đà, muốn ném lao cũng lấy đà. Đó là sự lợi dụng lực quán tính.