在黑暗之后看到什么衣服让你安全?

2020年3月2日 作者 奇先生 0

难度 <! - 3 - >
所需时间 短(2-5天)
先决条件
材料可用性 一应俱全
费用 低($ 20 – $ 50)
安全 在天黑后进行测试时需要成人监督。

摘要

您是否知道在美国最有可能被汽车撞死的时间是黄昏,黎明还是夜晚? 2014年,每4名行人死亡事故中就有3人发生在这些光线不好的情况下。你有什么可以做的,以减少你,你的朋友和你的家人在晚上散步或骑自行车时更安全的机会吗?你认为你穿的衣服类型会对驾驶员的可见程度产生影响吗?通过这个科学项目探索夜间保持可见和安全的科学;你发现的东西可能会拯救某人的生命。

目的

研究汽车司机穿着深色衬衫,亮黄色衬衫,荧光黄色衣服或装有反光条的衣服的行人距离。

积分

Sabine De Brabandere,PhD,Science Buddies

引用本页

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Sabine,De Brabandere。”在黑暗之后看到什么衣服让你安全?” 科学伙伴,2017年7月28日,https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Phys_p104/physics/clothes-reflective-dark-night。2019年7月6日访问。

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De Brabandere,S。(2017年7月28日)。在黑暗之后看到什么衣服让你安全?从…获得https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Phys_p104/physics/clothes-reflective-dark-night


最后编辑日期:2017-07-28

简介

2014年,4,884名行人在美国车祸中丧生,另有65,000人受伤。换句话说,平均每天有13名行人死于交通事故 – 每2小时约1人!对于受伤,每8分钟就有一名行人,大约每天180人,如图1所示。

平均每8分钟有1名行人受重伤,1名行人失去了他或她生活每2小时一次。
图1. 图示了从参考书目中列出的2014年交通安全情况说明书中获取的行人伤害和死亡统计数据。

值得注意的是,这些事故并非全天都发生。图2显示,在黎明,黄昏或夜间光线不足的情况下,每4名行人死亡事件中有超过3人发生死亡事故。将此与骑车者的死亡分布进行比较,这是在黑暗和白天条件下发生的偶数死亡人数.

不同光照条件下行人和骑车人死亡人数的百分比 -  2014年美国数据。
图2. 饼图,说明在不同光照条件下发生的行人和骑车人死亡事故的百分比。从参考书目中列出的2014年交通安全情况说明书中检索的数据。

这提出了一些问题,例如为什么在光线不好的条件下行人如此脆弱?行人可以做些什么才能更好地看到?

你可能知道伪装会让你在背景中消失,但是”不会被伪装” ,如图3所示,足以让你在夜晚更加清晰可见?

行人可以通过穿着对比鲜明的服装颜色来提高他们的知名度。
图3. 穿着相对于背景突出的服装(正对比度),与穿着与背景融合的服装(负对比度)相比,增加了被看见的机会。

人类”看到” 物体,因为从物体反射的光线到达我们的眼睛。到了晚上,光线很少,所以我们很难看到物体。有些颜色会让我们的眼睛有更多光线,所以我们可以更好地看到它们吗? 鲜艳色彩的材料比深色物体反射更多光线.荧光物体在高能光照射到它们身上时发出可见光,而反光材料材料 – 通常被称为反射材料 – 反射所有照射到其上的光线它。图4显示了在充足光照条件下这三种”颜色” 的材料。你觉得哪一个会在光线不好的情况下提高能见度?

荧光意味着它使用更高能量的光(主要是紫外线(UV)光 – 我们无法”看到” 的一部分光,因为我们的眼睛对这种类型的光不敏感)创造和发出我们可以看到的光。

亮黄色服装,黄色荧光服和配有反光条纹的安全背心可增加行人的能见度。
图4. 此图为黄色T恤和头盔,黄色荧光服装,以及在日光下配有反光条纹的安全背心。

在这个科学项目中,您将评估这些不同类型的衣服在距离汽车近梁25米(m),50米,100米和150米处的行人能见度增加的程度车头灯.

图5显示了在驾驶员的反应时间(蓝色条)和汽车制动以达到静止状态(橙色条)时,汽车平均行驶的距离。驾驶员的反应时间是驾驶员对刺激作出反应所需的时间,例如看到行人。了解这些距离以获得不同的汽车初始速度可以帮助您将测试结果放在上下文中.

图表显示了以不同初始速度行驶的汽车的停车距离。
图5. 图表显示汽车在观察刺激的驾驶员和他/她对其作出反应(蓝色条)和汽车制动以达到静止状态(橙色条)之间行驶的距离。总条显示汽车在观察刺激和在不同的初始速度下停止之间行进的距离。

术语和概念

  • 行人
  • 病死率
  • 鲜艳的颜色
  • 荧光
  • 反光或反光
  • 反应时间

问题

  • 图2显示,在光线不足的情况下,4名行人死亡人数超过3人,而对于骑自行车者,则为4分中的2人。您能说明一些可能解释这种差异的原因吗?
  • 您是否希望在您的衣服上添加反光条带会让您在夜间更加醒目? “i> retro-reflective” 一词的解释在引言中给出,可以帮助您推理这个问题.
  • 为什么在白天提高你能见度的服装与让你在夜间脱颖而出的服装有如此不同?知道阳光中含有紫外线,而路灯和汽车灯一般不含紫外线,可能会帮助你找到一个理由.

参考书目

有关创建图表的帮助,请尝试使用以下网站:


材料和设备

  • 一种可以测量25,50,100和150米的工具。一些选项是:
    • 细绳(6)的卷,每个长25米;像这样,可以从 Amazon.com
    • 可以跟踪从起点走过的距离的手机应用
    • 卷尺
  • 可选:画家的录音带
  • 覆盖身体大部分的黑色或深色衣服
  • 亮黄色衣服,最好覆盖躯干
  • 黄色安全背心,反光背带;比如 Amazon.com .
  • 黄色荧光服;如果你购买上面列出的安全背心,你可以使用荧光袋(没有反光带的一面)作为荧光服.
  • 汽车
  • 街道或停车场,具有以下功能:
    • 天黑后没有或很少有路灯或其他照明.
    • 有一个地方允许您停放汽车,并且在汽车前方至少有150米的安全开放空间.
    • 实验过程中没有流量或流量最少.
  • 手电筒(2);为每个将加入您获取数据的人员添加一个手电筒.
  • 操作汽车的成人助理,并在天黑后监督外面的任何活动.
  • 进行测试的助理;这可以是成年人监督你和操作汽车.注意:参加测试的助手也必须穿黑色或深色衣服。
  • 实验室笔记本

声明:Science Buddies参与联盟计划家庭科学工具 Amazon.com Carolina Biological ,以及 Jameco Electronics 。联盟计划的收益有助于支持Science Buddies,501(c)(3)公益慈善机构,为每个人免费提供资源。我们的首要任务是学生学习。如果您对我们网站上的建议您为科学项目所做的购买有任何意见(正面或负面),请告诉我们。写信给我们 scibuddy@sciencebuddies.org

实验程序

准备考试

  1. 夜间观察能见度。
    1. 每当你在天黑后进入车内时,观察你能看到的东西,以及几乎隐藏在你身边的东西。这些观察结果与​​简介中提供的信息一起帮助您制作假设你的项目。用相机拍照,如图6所示。它们将帮助您在科学项目显示板上传达您的信息
晚上慢跑。
图6. 晚上慢跑。

  1. 找到执行测试的好位置。

    一条安静,没有灯光的街道可以作为能见度测试位置
    图7. 安静,不亮的街道,适合作为能见度测试地点。

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  2. 找一位愿意帮助你的成年人。
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  3. 准备一个数据表,用于收集所有数据。
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第25米第50米第100米第150米

试验#___ 在低光束打开的汽车前方特定距离处的可见度。等级从0(不可见)到10(清晰可见)
带有反光条纹的服装
荧光黄色衣服
亮黄色衣服
黑色服装
表1。收集一次试验数据的表。您将需要4个表,每个试验一个。

  1. 决定如何测量停放的汽车25,50,100和150米的距离。
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  2. 如果在外面黑暗时确定25,50,100和150米的距离感到不舒服,请在天黑之前用胶带标记距离。
  3. 阅读收集数据部分。如果您对此感到不确定,请在白天出门前练习数据收集程序。
  4. 找一位助手。
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收集数据

  1. 离开前请执行以下操作。
    1. 穿着黑色。
    2. 收集你想要测试的亮黄色,荧光色和反光背心服装。
    3. 为自己拿一个手电筒,为每个加入你的人拿一个。
    4. 带上你的实验室笔记本和笔。
    5. 如果您尚未测量距离,请使用您需要的任何设备来测量车前的距离。
  2. 在所选位置设置测试。
    1. 将车停在近光灯上。
    2. 与您的助手同意轻松的灯光信号(如短暂的闪光)来传达”请评价” ,以及可能的回复:”我看到你了” ,”我没有看到你” 。同意传达信号”注意,危险!” 。
    3. 在接下来的步骤中,您将走到不同的距离,从25米开始。你的助手会坐在汽车的前排乘客座位上。到达距离标记后,请指示助手进行评估。那时,你的助手将评估(从0(不可见)到10(高度可见)的等级)他或她看到你的程度,并将结果写在像表1 。在数据表中写下数字之后,如果评估在1到10之间,他/她会返回”我看见你” 的信号,或者如果评估为0,则”我看不到你” 。与你的助手的程序.
司机评估他/她看到停在停放前特定距离的行人的情况汽车。夜间行人的能见度。
图8. 坐在车内的观察员评估他/她看到站在停放的汽车前面特定距离的行人的情况。在右图中,穿着安全背心的人穿着深色的助手,进行能见度测试。

  1. 获取一件衣服的数据。
    1. 穿上衣服。
    2. 向后走25米。记得保持安全,靠近街道边缘或人行道。
    3. 一旦你在那里,提供信号”请评估。”
    4. 等到助手发出”我看见你” 或”我没有看到你” 的信号。如果他/她回复”我没有看到你” 或者你在最后一个距离标记处,请转到步骤3.f。
    5. 转身走到下一个距离标记处。到达后,重复步骤3.c.-3.e.
    6. 回到车上。
  2. 测试所有服装。
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  3. 进行多次试验。
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  4. 不留垃圾。
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  5. 通过向任何空单元格添加0来完成数据表。
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分析测试数据

  1. 制作一张表格,列出不同试验的平均值。
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  2. 以图形方式表示您的平均数据。

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  3. 得出结论。
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变体形式

  • 在这个科学项目中,你研究了亮黄色,荧光黄色和反光材料。您还可以研究不同颜色如何影响可见度,例如黑色与蓝色,绿色,红色,橙色,黄色和白色.
  • 您可能已经使用过新的服装进行测试。您还可以研究安全背心的重磨损是否以及如何减少其增加能见度的能力.
  • 在这个科学项目中,你没有考虑服装的尺寸。作为一种变体,您可以研究反​​光材料的大小如何影响行人的可见度.
  • 在这个科学项目中,您选择了环境光线很少的街道。你能找到一种方法在街灯照亮的街道上重复测试吗?
  • 除了测量行人的能见度外,您还可以进行调查,以了解行人是否了解汽车驾驶员的感受。他们会不会低估或高估他们晚上的能见度?他们会知道哪种服装增加了他们的知名度,以及它增加了多少?