视频：“摩登原始人”的制动方法有什么问题

任何看过《摩登原始人》的人可能都知道弗雷德的石器时代汽车上独特的刹车机制。我一直认为用脚踩在地上让汽车停下来的技术是一种艺术上的许可。直到上周，这段视频出现。它为我们提供了一个极好的真实例子，只要懂一点物理知识，这位刹车失灵的密歇根司机就不必使用“摩登原始人技术”穿越城镇，并有可能让自己成为今年达尔文奖的候选人。

如果还不清楚这不是一个好主意，让我们用一些简单的物理知识来说明原因。有几种方法可以分析这一点，但我们将使用能量和功的概念。基本上，动能（

）在汽车刹车前所拥有的，必须通过工作来消散（

）通过汽车上的摩擦力来实现。停下来：

据当地报纸报道，这辆有缺陷的卡车司机当时的行驶速度高达每小时 40 英里（约 18 米/秒）。正常情况下，以这种速度行驶的车辆的制动距离约为 80 英尺（24 米）。我们可以从上面的公式中计算出所需的制动力，假设这种卡车的典型质量约为 2100 公斤：

一个不是超人的司机不可能对地面施加 3200 磅的力。因此，假设人类的力量正常，让我们计算一下他的卡车需要多少距离才能减速停下来。静止在地面上的物体将对地面施加一个等于物体重量的力（

)。然而，这家伙的双脚悬在卡车的一侧，这将使他更难将脚推入沥青路面。我们估计一下，他能用大约四分之一体重的力将脚推入沥青路面。如果他的体重是 200 磅，这将产生 50 磅或 225 N 的力。我们还知道，他的双脚与沥青路面之间的摩擦力 (F) 取决于他向下推的力 (N) 以及他的鞋底（我们假设鞋底由橡胶制成）与路面之间的“动摩擦系数”(μ)。

橡胶和沥青之间的 μ 在 0.5 和 0.8 之间变化。我们假设该值为 0.7。因此，求解制动距离，我们得到：

如果他用 200 磅（或 900 牛顿）的力量击打地面，情况可能会有所改善。在这种情况下：

然而，施加在脚踝和膝盖上的扭矩可能使这个提议变得有问题。

显然，这位司机（以及他影响范围内的所有人）很幸运，因为他在交通繁忙的十字路口闯红灯、停车标志和其他交通障碍物。不过，如果掌握一点基本的物理知识，他本可以避免被密歇根州法院起诉、可能的牢狱之灾和公众嘲笑。记住，朋友不会让朋友开车不踩刹车。

最后，如果您感兴趣的话，汽车刹车之所以能如此有效，是因为奇妙的液压原理。由于密闭流体内各处的压力都相同（这就是帕斯卡原理），因此施加一个较小的力（

) 到系统一端（制动踏板后面的制动管路）的一个小区域会导致在另一端施加更大的力，其中流体会膨胀到紧贴制动衬块的更大面积。