Bóvedas peatonales
Cambiar el marco de referencia
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George M. Bonnett, JD 2005-2011 todos los derechos reservados
La bóveda peatonal: complicado y controvertido: el tema perfecto
para el examen. a veces parece que todos los involucrados en la reconstrucción
del accidente ha descubierto una variante de fórmula o fórmula informática
velocidad bóveda peatonal. Hay al menos un equipo de media docena programas que
principalmente tratan de peatones o bóvedas de bicicleta o que tienen una
sección que contiene varias fórmulas de bóveda peatonal.
¿Lo que distingue a un depósito peatonal desde un
depósito regular y cómo obtienen incluyen hacer bicicletas? En un regular
bóveda el punto de touchdown o aterrizar normalmente puede determinarse. Dentro
del campo de investigación de accidentes o de reconstrucción la fórmula de la
bóveda se utiliza más a menudo con bóvedas con vehículos lanzados que creación
marcas fácilmente perceptibles al hacer con con la superficie impactada. Por el
contrario, una bóveda peatonal es típicamente carente de una marca fácilmente
discernible donde el peatón hizo el primer contacto con la superficie. Este
desconocido punto de primer contacto problema también es válido para el
operador de una bicicleta o motocicleta lanzada por contacto con un vehículo de
motor. Es la razón por qué bóvedas peatones deben separarse de depósitos
regulares y la inclusión de las bóvedas de bicicletas y motocicletas.
La terminología o lenguaje involucrado con la
investigación de bóvedas peatonales contiene algunos términos que son únicas y
específicas para este tipo de análisis de la bóveda. Uno de estos términos es
"tirar" a distancia. En un depósito regular las distancias involucradas
en el análisis son las distancias horizontales y verticales del punto de
lanzamiento hasta el punto de touchdown o primer contacto. Como el punto de
primer contacto no es normalmente perceptible al investigar bóvedas peatonales,
la distancia horizontal está disponible. En su lugar, el investigador utiliza
la distancia de tiro.
Un error común que hace que el investigador de bóveda
peatonal novato está asumiendo que la distancia de tiro comienza en el momento
de la primera toma de contacto entre el vehículo y los peatones. Raramente es
el caso. La distancia de alcance realmente se mide desde el punto de
lanzamiento o la separación de la peatonal desde el vehículo. El otro punto
final para la distancia de tiro es el punto de descanso final de los peatones y
no donde aterrizó el peatón.
La distancia de tiro, de lanzamiento para el descanso
final, abarca no sólo la caja fuerte, pero también la distancia deslizamiento
de los peatones. Esto es la característica más distintiva entre la bóveda
regular y la bóveda peatonal – la bóveda peatonal incluye una diapositiva sobre
una superficie de descanso final. La distancia de tiro cubre la distancia toda
el peatón se produce por el vehículo de lanzamiento para el descanso final.
No bóvedas peatonal de maravilla son tan complicadas.
Implican tanto un depósito sobre una distancia indeterminada y una diapositiva
a una distancia indeterminada. Ten en cuenta que la palabra indeterminado
precisamente fue elegido como aunque puede ser inmediatamente indeterminado, no
es undeterminable.
Generalmente, bóvedas asociados a la reconstrucción del
accidente no incluye correcciones para la resistencia del aire, que es
dependiente de la velocidad. Las masas son tan grandes para la superficie de
los peatones y las distancias y velocidades son tan pequeños, que las
correcciones caen dentro del margen de error respecto a la medición de las
variables implicadas.
Otro error común cometido por los no iniciados es
suponiendo que hay fórmulas diferentes para distintos tipos de bóvedas. Publicaciones
de algunas instituciones de formación han roto la bóveda en Cataratas, bóvedas
donde el aterrizaje está por encima del punto de despegue, bóvedas donde el
aterrizaje está por debajo del punto de despegue, bóvedas donde el ángulo de
lanzamiento se limita a unos pocos grados por encima o por debajo de la
horizontal y la lista continúa. Para establecer el récord consecutivo, sólo hay
una ecuación de bóveda básicas, fundamentales basado en ecuaciones de la física
estándar relativas a distancia, velocidad y aceleración.
El análisis de un depósito regular implica tres
principales variables que permiten determinar la variable enunciados, la
velocidad de depósito: normalmente lo desconocido. Estas variables principales
son las distancias horizontales y verticales de lanzamiento al contacto
(discutido anteriormente) y el ángulo de lanzamiento de la bóveda de vehículo u
objeto.
Como regla general, el análisis de una diapositiva o un
resbalón implica una velocidad de inicio, una velocidad final, a distancia y el
factor de fricción entre la superficie y el objeto. Si tres de las variables
son conocidas, los enunciados variable o desconocido es resuelto fácilmente
utilizando una relativamente no-lineal ecuación simple.
La bóveda y la diapositiva son los dos componentes de la
bóveda peatonal. La característica única de la bóveda peatonal es que la
distancia de tiro se comparte una relación inicialmente indeterminado. Como
todos demasiado a menudo con el depósito regular, el ángulo de lanzamiento de
la bóveda peatonal es probablemente desconocido.
Comer un elefante
¿Cómo uno come un elefante? Uno come un bocado de un
elefante en un momento. Si trabaja para los elefantes, también puede funcionar
para bóvedas peatonales.
Bóvedas peatonales tratan la peatonal de la liberación o
la separación del vehículo hasta el punto de descanso final, la distancia de
tiro. Esta distancia de tiro implica un depósito y una diapositiva. Ya que es
la esencia de la bóveda peatonal, ¿por qué esto no es el objetivo principal de
la investigación de una bóveda peatonal? Una vez que se produce la separación,
el vehículo ya no tiene ninguna influencia en la peatonal a menos que haya una
colisión secundaria. El movimiento resultante de la peatonal reguladas por las
leyes de la física es el principal foco de nuestra investigación.
El gorila de 600 libras
Las metodologías actuales parecen examinar la geometría
de vehículo peatonal en asumir unno informóángulo de lanzamiento para resolver por la rapidez de la bóveda. El
método del sistema sujeto examina la relación de diapositiva de la bóveda para
la distancia de alcance determinado utilizando una gama limitada de adecuada entrada lanzar ángulos en la determinación de la velocidad. El
experto puede examinar el efecto y determinar la validez de todas las entradas,
incluyendo el ángulo de lanzamiento.
Para cualquier lanzamiento determinado ángulo y fricción
coeficiente entre los peatones y la superficie sobre la cual se está deslizando
el peatón, la bóveda y los componentes de diapositiva de la bóveda peatonal
inexorablemente están vinculados entre sí. Esto nos dice que si el ángulo de
lanzamiento y la fricción superficial son conocidos por cualquier distancia de
tiro dado, luego despejando la velocidad de la bóveda de la peatonal es
simplemente una cuestión de hacer las matemáticas.
Si la distancia de tiro se mantiene como una constante,
entonces la única forma en los ochenta más distintas fórmulas peatonales
publicadas actualmente pueden llegar a soluciones diferentes está cambiando el
ángulo de lanzamiento o el factor de fricción de los peatones. Como cada
fórmula de bóveda peatonal requiere una entrada del factor de fricción, la
única variable restante es el ángulo de lanzamiento. Debido a esta relación
fundamental basada en los principios de la física, la única diferencia real
entre todas las fórmulas peatonales existentes es el ángulo de lanzamiento supone
.
Casi todas las fórmulas peatonales están diseñados para
control de uno de los dos tipos de problemas: 1) el ceñido o 2) la proyección
frontal.
Esta afirmación es técnicamente correcta, pero cuando se
examina de cerca, todo lo que está en cuestión es el ángulo de lanzamiento.
Generalmente una proyección frontal tendrá un ángulo de lanzamiento menos o
ligeramente por encima de cero. Lanzamiento ángulos mucho mayores que cero
suelen ser el resultado de un ajuste. Una vez más, es simplemente una cuestión
de la Asunción para el ángulo de lanzamiento es la diferencia entre estos dos
tipos principales de fórmulas.
La bóveda
¿Cómo podemos llegar a una solución para un ángulo de
lanzamiento conocidos, distancia de tiro, cambio de elevación y fricción
coeficiente?
Hay casi suficiente información para usar la fórmula de
depósito regular para resolver una velocidad de depósito. Utilizando la
información a mano, es posible una solución de bóveda pero no hay ninguna
distancia restante disipar la energía como resultado de la velocidad horizontal
de los peatones. Si la distancia de tiro todo es utilizada para el depósito, no
hay ninguna distancia lineal de la diapositiva. El peatón habría aterrizó en la
posición final con toda la velocidad horizontal sigue intacta.
¿Cuál es el porcentaje de la distancia de alcance
asignado a la parte de la bóveda de la maniobra combinada determinada? En este
punto, la respuesta debe ser muy clara. Tenemos sólo dos opciones. Nos salga
bien o que intuir.
¿Guess?
La única opción que queda es asumir una distancia horizontal
de la bóveda. Con esta suposición, una velocidad puede calcularse mediante la
fórmula de la bóveda.
El patín
Con la velocidad de la bóveda y el ángulo de lanzamiento
conocidos, trigonometría proporciona una velocidad horizontal para el peatón.
La velocidad horizontal de la caja fuerte es la velocidad inicial en el patín.
La velocidad final es obviamente cero. Con una velocidad inicial y final
conocida y un factor de desaceleración, un simple cálculo resuelve la distancia
requerida para el cambio de velocidad.
Eureka!
Cuando la distancia calculada para el patín combinado
con la distancia inicial bóveda asumida es igual a la distancia de tiro, la
única solución para el ángulo de lanzamiento determinado es una realidad. Un proceso
iterativo simple genera la solución necesaria.
Así que ¿dónde esto deja nosotros?
Si se utiliza este marco de referencia al investigar la
bóveda peatonal, en lugar de una plétora de fórmulas todas las soluciones
dispares generación basadas en los mismos datos, el investigador puede utilizar
la fórmula de depósito regular y la fórmula de distancia para una
desaceleración para llegar a una solución que sea demostrable correcta usando
principios científicos. Las fórmulas involucradas están disponibles en
cualquier texto de física básica nivel universitario.
Esto no denigrar a cualquiera de los estudios realizados
con el fin de validar las otras fórmulas peatonales publicadas. Estos estudios
pueden utilizarse conjuntamente con el proceso iterativo descrito anteriormente
para validar el proceso.
La mayoría de las fórmulas peatonales publicadas no
requieren un ángulo de lanzamiento. Este ángulo tendrá que ser una suposición
suministrada por el investigador individual. Mientras que requiere una hipótesis
de los investigadores, es el investigador que está en la mejor posición para
determinar el ángulo o la gama de ángulos que son más adecuados para su uso en
relación con el específico incidente bajo investigación.
Este proceso tiene un inconveniente desagradable. El
proceso iterativo lleva mucho tiempo a menos que el investigador es
extremadamente afortunado o tiene acceso a un programa de ordenador que hará
las iteraciones.
A continuación, se utilizará software Professional
REC-TEC para ilustrar los principios que se han descrito. Se compara los
resultados con varios de la fórmula peatonal más universalmente aceptada.
Ejemplo 1(Proyección de
reenviar)
Tirar distancia = 65 pies distancia
Vertical = –2.5 pies
Coeficiente de fricción =.7 ángulo de
lanzamiento = cero grados
Fórmulas de bóveda peatonal común
Las soluciones calculadas están dentro de una estrecha
banda que van desde un mínimo de 28.53 (fórmula de propósito general de IP) y
un máximo de 36,9 con tres de las soluciones en 31.3453. Collins sugiere el
factor de fricción correcta es.8 y se muestra una solución para los valores.7
y.8.
A continuación es una solución obtenida mediante el
sistema descrito anteriormente. Tomó las iteraciones de software 31 para la
solución mediante un algoritmo sofisticado en que realiza la comparación con 9
decimales.
Este sistema también genera la distancia de depósito
(18.12 pies) y la distancia de diapositiva (46.88 pies). Como resultado de esta
ruptura de las distancias, los tiempos para el depósito y la diapositiva
también están disponibles. El diagrama muestra una bóveda de escala y
diapositiva.
El programa también puede generar el valor de fricción
necesario para la diapositiva para cumplir con el valor de la distancia de
lanzamiento para una velocidad específica. Como una autoverificación sobre el
algoritmo de software empleado, el valor calculado de 31.3453 se introducirá
como la velocidad de la bóveda. Se debe calcular un valor muy cercano a la.7
entrado como el valor de fricción en el problema original.
Las velocidades de la IP, Collins (. 8) y fórmulas de
Searle también ser entró y se muestra en las siguientes páginas. Fórmula
mientras la IP es una fórmula general bóveda peatonal, las fórmulas NUTI y
Collins son fórmulas de proyección frontal. Fórmulas de Searle permiten una
aceleración inicial alta en primer contacto y parecen ser de propósito general,
pero esa determinación se dejará al lector.
Valor de verificación de algoritmo: : fricción necesaria
= 0,7
IP calcula velocidad: fricción necesaria = 0.5605
Collins (. 8) calcula velocidad: fricción necesaria =
0,8
Searle (mínimo) calcula velocidad: fricción necesaria =
0.6425
Searle (máximo) calcula velocidad: fricción necesaria =
1.0419
Computación en ángulo óptimo con menor velocidad de
depósito consistente con otros datos
La imagen anterior muestra la velocidad mínima absoluta
necesaria para completar la maniobra con un coeficiente de fricción.7 sobre la
distancia de tiro de 65 pies. Cualquier menor velocidad de depósito tendría
como resultado el peatón no poder cubrir la distancia en el nivel de fricción
dado toda.
Las velocidades de IP y Searle (mínimo) no son realmente
problemáticas. IP la fórmula es realmente un propósito general no limitada las
proyecciones frontales de cero grado. La Searle (mínimo) fórmula cae dentro del
rango establecido por la fórmula de IP, lo que se refiere a las fórmulas NUTI y
Collins.
Una bóveda peatonal con un ángulo de 10 grados
lanzamiento incluiría el extremo inferior del espectro para ajustar las
proyecciones. El peatón se lanza en un ángulo hacia arriba a la horizontal como
resultado de la geometría de la zona frontal del vehículo impactante y
ubicación de la peatonal centro de gravedad. La siguiente imagen muestra un
ángulo de lanzamiento de 10 grados con los datos de entrada sin cambios. La
velocidad calculada de esta maniobra es 28.36 millas por hora, muy similar a la
velocidad de IP calculada (28.53) para un lanzamiento de propósito general.
Ejemplo 2-(ejemplo 1 con
un ángulo de lanzamiento de 10 grados)
Las fórmulas de IP, NUTI, Collins y Searle reales se
muestran en la página 5. Nota: ninguno de ellos utiliza un ángulo de
lanzamiento como parte del cálculo excepto como es inherente en el cambio de
altura vertical hasta el punto de aterrizaje.
Mirando la bóveda peatonal desde la perspectiva de
bóveda/diapositiva tiene ciertas ventajas, incluyendo la posibilidad de separar
la distancia de tiro en sus partes componentes. Esta ruptura puede señalar a
zonas de la escena que merece un mayor escrutinio en la búsqueda de evidencias
corroborativas. También será señalar la sensibilidad de la velocidad de
depósito para las diferentes variables de entrada.
Dejando de lado el componente de diapositiva de la
distancia de tiro tiene un efecto dramático en la velocidad de depósito como lo
demuestra la imagen de abajo. La ecuación de depósito aéreo debe utilizarse
únicamente si se puede determinar un punto del primer contacto con la
superficie. En esta situación la distancia horizontal desde el lanzamiento a
punto de touchdown no constituye una distancia de tiro. Distancia de tiro por
definición debe tener un componente deslizante con ninguna demarcación clara
entre la bóveda y la diapositiva.
Un sistema capaz de utilizar ángulos lanzamiento
proporciona la ventaja de iterar el ángulo de lanzamiento para probar la
sensibilidad de la velocidad de la bóveda. Probar la sensibilidad de la
velocidad de depósito para los cambios en los datos de entrada es una valiosa
herramienta en el análisis de la bóveda peatonal. Análisis utilizando un único
enfoque sistemático deben ceder información más útil que atacar el problema con
el número de fórmulas de bóveda peatonal actualmente disponibles para el
investigador.
Hay un 80 estimado plus fórmulas compiten por el
protagonismo en la comunidad de reconstrucción. Todos ellos deben enfrentarse a
la fricción de los peatones, la altura vertical del centro de masa de los peatones
y la distancia de tiro involucrada. Las fórmulas de ajuste de esfuerzan por
generar velocidades de bóveda por imputarle lanzamiento ángulos basados en la
geometría y otros factores incluyendo la fricción entre el vehículo y los
peatones. Los datos específicos necesarios para estas fórmulas son raramente
disponibles.
Menú de análisis de diferencia de iteración y finito
Iteración de tiro a distancia
Iteración de distancia Vertical
Iteración del valor de fricción peatonal
Iteración del ángulo de despegue (lanzamiento)
Iteración de velocidad de bóveda peatonal para resolver por valor de fricción
Análisis de diferencia finita
Gráficos de valores de análisis de diferencia finita
Las tablas de iteración en las páginas anteriores
muestran la sensibilidad del sistema de integración de diapositiva de la bóveda
a la evolución de los valores para todas las variables de entrada individuales.
Este enfoque de iteración es una herramienta muy útil cuando se trata de un
pequeño número de fórmulas o un enfoque sistemático pero se un-wieldy cuando se
trata de un gran número de diversas fórmulas.
Sin embargo una de las fortalezas del sistema de
integración de bóveda diapositiva reales es que es posible utilizar el análisis
de diferencia finita para probar la sensibilidad del sistema para cambiar los
valores de una variable determinada. En el proceso que genera la incertidumbre
estadística del sistema para los rangos específicos asignados a las variables.
Ejemplo 3
Ahora es momento de arado metódicamente a través del
proceso paso a paso de llegar a una solución para un depósito peatonal.
Calcular manualmente una solución nos dé una mejor comprensión de cómo funciona
el sistema.
Tirar distancia = 125 pies distancia
Vertical = –2.5 pies
Coeficiente de fricción =.8 ángulo de
despegue = 7,5 grados
Como ya comentamos, las necesidades de distancia de tiro
a dividirse en la distancia de la bóveda y la distancia de patín.
Hay un viejo dicho entre los detectives de homicidios
que no importa lo que dice un sospechoso, como puede llegar a decir algo. La
lógica es que si el sospechoso está diciendo la verdad, debe ser demostrable y
si es mentira que también debe ser demostrable. De cualquier manera, la
declaración va a ir un largo camino en eliminar o condenar al sospechoso.
El mismo razonamiento se utiliza en la solución de este
problema. Ya que es difícil interrogar a los peatones fallecidos o la distancia
de tiro a la distancia exacta de depósito, una distancia de depósito será
elegida al azar. La distancia de depósito inicial elegida es 65 pies.
La fórmula de bóveda estándar:
Vv = Sqr (g / 2 * X2 / co2(A) * (tan(A) –Y))
Vv = Sqr (32,2 / 2 * 652 / co2(7.5) * (tan(7.5): -2,5))
Vv = 79.1099 pies por segundo
Ahora tenemos suficiente para confirmar o eliminar a
nuestro sospechoso: la distancia de bóveda de 65 pies. Puede determinarse
utilizando esta información de la distancia de la diapositiva. Solo un novato
realmente retrasado podría restar los 65 pies desde la distancia de tiro de 125
pies y decir la diapositiva era 60 pies. El experto calcula la distancia de la
diapositiva de la velocidad inicial conocida
El siguiente paso en el proceso es determinar la
velocidad horizontal de los peatones.
Vh = Vv * cos(A)
Vh = 79.1099 * cos(7.5)
Vh = 78.4331 pies por segundo
Con una velocidad horizontal y un factor de fricción
(desaceleración), se calcula un tiempo para la diapositiva. La distancia de la diapositiva,
a continuación, se calcula utilizando el tiempo.
T = (Vi – Vf) / (f / g)
T = (78.4331-0) / (.8 / 32,2)
T = 3.0447 segundos
D = Vi * T – f * g * T2 / 2
D = 78.4331 * 3.0447-.8 * 32,2 * 3.04472 / 2
D = m 119.4051
Tirar distancia
= 119.4051 + 65 = 184.4051 m
Parece que 65 pies obtiene un pase en este caso, como
obviamente no proporciona una solución (125 pies) al problema. Sin embargo, no
todo está perdido, como ahora sabemos que la distancia de depósito sospechoso
debe ser inferior a 65 pies.
La siguiente distancia sospechosa es 50 pies. El mismo
procedimiento se utiliza para 50 pies que fue empleada para 65 pies. Mientras
este sospechoso se vuelve mucho más cerca, todavía es demasiado larga para ser
correcta.
El tercer sospechoso es 45 pies de distancia. Una vez
más se utiliza el mismo procedimiento, pero esta vez el sospechoso es demasiado
corto. Este es el proceso que seguirá a utilizarse hasta llegar a un resultado
perfecto de 125 pies cuando la distancia de la bóveda se agrega a la distancia
de diapositiva.
Cuando con esta metodología y haciendo los cálculos
manualmente, los seres humanos tienen una capacidad intrínsecamente superior
del equipo. La razón y la lógica se unen para ayudar a elegir el próxima
distancia sospechosa. El equipo puede utilizar el algoritmo de preprogramadas
en busca de la solución.
Las computadoras modernas pueden llegar a la solución en
menos tiempo que el músculo del corazón humano tiene contrato, pero tienen que tomar
más medidas que nosotros. Es de esperar que ese pensamiento nos dará algún
consuelo. Es análogo a la carrera entre la liebre y la tortuga.
Solución de equipo al 3
Gráficos ampliados por ejemplo
3
Hipotético 2-Sigma (95%) Nivel de confianza para cada
Variable
Resultado es velocidad (43.723 m/h) con incertidumbre
(+/-3.0288 m/h) en 95% nivel de confianza
Gráficos valores de alto y bajo variables de
representación de análisis de diferencia finita
Advertencia
Teoría de Searle de mayor aceleración en touchdown tiene
mérito. Sin embargo, la distancia de caída desde el apogeo puede no ser tan
alta como se supone primero y puede haber algún rebote. La determinación de
cómo, o si esto es análogo a un patín de omitir será reservado para el experto
en el caso particular. En cualquier caso, resulta algo el experto bien
preparado debe estar dispuesto a debatir en la presentación de su opinión.
Supuestos y los
tribunales
Los tribunales, especialmente en el sistema federal, no
le gustan las hipótesis. Muchos tienen que ser tolerada pero son generalmente
limitadas a casos donde la suposición es entonces demostró o desmentida. Casi
todas las fórmulas de bóveda peatonal en boga actual hacen una suposición que
el ángulo de lanzamiento de los peatones.
Los tribunales en el sistema federal han excluido
rigurosamente software que hace suposiciones en los cálculos que no son
denunciados. Están permitidos los supuestos que se informan que luego pueden
ser examinadas como a su efecto sobre los resultados. Supuestos por programas
informáticos que son subrepticia en la naturaleza y no denunciados y por lo
tanto, no pueden ser examinados, se excluyen rutinariamente pruebas.
Como la mayoría de las fórmulas de bóveda peatonal actual
está haciendo exactamente lo mismo, sin duda se podría argumentar para su
exclusión.
La emoción de la
victoria y la agonía de la derrota
Siempre es reconfortante para un experto en la
deposición o juicio sabiendo que las fórmulas comunes en que se basa su
testimonio pueden encontrarse en cualquier libro de física en el mundo. La
certeza que subyacen los comentarios expresados son los mismos principios de la
física básica que ha sido universalmente aceptado por cientos de años
simultáneamente crea tranquilidad y emoción.
Por otro lado, la idea de tener que explicar la
selección egoísta de sólo un puñado de fórmulas de un gran grupo de más de
ochenta debe crear un intenso sentimiento de ansiedad, sobre todo cuando estas
fórmulas exóticas fueron usadas para explicar el movimiento balístico y
deslizamiento de un objeto impactado. Además de la justificación de las
selecciones individuales, sin duda debe estar preparada para discutir y
diferenciar las soluciones dispares atributos y frecuentemente veces generadas
por tanto las seleccionado y no seleccionado fórmulas – una tarea desalentadora
la experta.
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