Autovelox, Safety Tutor e gli incidenti mortali

I sistemi di rilevamento della velocità per i veicoli stradali sono dei dispositivi che si basano sulla relazione fondamentale tra velocità, spazio e tempo. I due sistemi più diffusi nel nostro Paese sono l’Autovelox e il Safety Tutor. Come risultato della misura effettuata, entrambi forniscono la velocità di un veicolo specifico, ma presentano una sostanziale differenza legata al loro funzionamento.

• L’Autovelox è un sistema portatile (o mobile) di rilevamento della velocità, realizzato con due fotocellule posizionate a una distanza nota (tipicamente 40 cm) che attivano e fermano un cronometro al passaggio del profilo del veicolo lungo la strada. Dividendo la distanza nota tra le fotocellule per il tempo intercorso tra attivazione e blocco del cronometro si ottiene la velocità “istantanea” del veicolo.

• Anche il sistema Safety Tutor è realizzato da una coppia di sensori disposti a una distanza nota, ma molto maggiore rispetto al primo caso (tipicamente tra i 10 km e i 25 km). La criticità è quella di abbinare le letture al veicolo: a questo scopo i portali del sistema Tutor sono dotati di un sistema di monitoraggio delle targhe che abbinano l’istante di passaggio del veicolo con la targa per poi accoppiare i tempi rilevati alle diverse postazioni di rilevamento per il calcolo della velocità media.

Per le loro caratteristiche, gli Autovelox risultano più efficaci all’interno dei centri cittadini e nelle tratte urbane come deterrente a una guida pericolosa, mentre il Safety Tutor è impiegato sulla rete autostradale.

Lo scopo di queste tecnologie non è solo quello di sanzionare gli eccessi di velocità, ma anche (e soprattutto) quello di promuovere una guida nei limiti di sicurezza, perché la presenza di sistemi di rilevamento della velocità agisce da deterrente al superamento dei limiti, riducendo significativamente il numero di incidenti con esiti gravi o mortali. In Italia, infatti, secondo i dati riportati dalla Polizia di Stato, nei tratti gestiti con sistemi Safety Tutor si registra una significativa diminuzione degli incidenti mortali.

Guarda

Per capire nel dettaglio come funzionano questi sistemi, puoi guardare “Polizia Stradale in azione: Tutor e autovelox, miti e leggende da sfatare”.

• https://www.youtube.com/watch?v=0LSpbRSQrT0

• di Moto.it

• del 19 Giugno 2015

• durata: 4ʹ 30ʹʹ

RISOLVI

In una tratta controllata dal Safety Tutor, un veicolo compie un sorpasso di 1,5 km alla velocità di 150 km/h; nel tratto rimanente procede a 129 km/h. Se il limite di velocità è di 130 km/h e i portali sono posti a 12,5 km di distanza, il Safety Tutor rileva una velocità media superiore a quella ammessa? E se ci fosse un Autovelox nella zona del sorpasso verrebbe rilevato un eccesso di velocità?

Orientamento

Il controllo della velocità è uno strumento molto utile per la riduzione degli incidenti mortali ma non è l’unico.

• Prendi spunto dalla lettura di questo articolo https://www.europeandatajournalism.eu/ita/Notizie/Data-news/ Gli-autovelox-le-automobili-vecchie-e-il-numero-di-incidenti-mortali e cerca in rete le statistiche europee riguardanti la correlazione tra utilizzo dei sistemi di controllo della velocità e riduzione degli incidenti mortali.

• Valuta quali altri parametri di rischio possono incidere sul numero di incidenti mortali.

• Crea un’infografica che correli i diversi parametri che hai individuato riassumendo i risultati della tua ricerca.

Il moto di una pallina lungo un piano inclinato

In questa esperienza misureremo l’accelerazione di una pallina che rotola lungo un piano inclinato, usando un software di videoanalisi, Tracker. Per le esperienze di questo corso abbiamo utilizzato la versione scaricabile più recente di Tracker, ma tutte le indicazioni riportate sono comunque valide anche per le altre versioni (sia scaricabili che online), anche se possono presentare qualche minima differenza nei nomi dei percorsi da seguire.

Che cosa ti serve?

• Una pallina e un piano inclinato (una tavola un po’ lunga inclinata o un tavolino alzato solo da un lato con due rialzi)

• Uno smartphone dotato di fotocamera

• Un righello

• L’applicativo Tracker Video Analysis and Modeling Tool (https://physlets.org/tracker/) nella versione per computer (https://www.compadre.org/osp/items/detail.cfm?ID=7365) o nella versione on-line

Esegui l’esperimento e raccogli i dati

1. Disponi il set per la ripresa del moto: posiziona il piano inclinato su uno sfondo di colore diverso e ben distinguibile da quello della pallina e inserisci il righello ben visibile in un punto in prossimità della traiettoria della pallina che non interferisca con il moto. Conoscere con precisione una lunghezza all’interno del video serve per la calibrazione del software.

2. Fai rotolare la pallina lungo il piano inclinato e riprendi il moto con lo smartphone.

3. Esporta il video dallo smartphone e importalo all’interno di Tracker (seguendo il percorso “File” → “Importa” → “Video”). Se necessario usa i filtri (che puoi trovare in “Video” → “Filtri”) per migliorare la qualità del video.

4. Seleziona solo i fotogrammi interessanti del video aprendo il menù “Video” → “Impostazioni” → “Clip”: a questo punto si apre una mascherina dove puoi selezionare i frame iniziali e finali del video da analizzare. Per aiutarti in questa fase, puoi anche spostare i cursori a forma di triangolo che si trovano in basso sotto al player del video.

5. Apri il menu “Asta di calibrazione”. Misura con il nastro la lunghezza nota e scrivi il valore corrispondente nella casella “Lunghezza scalata”.

6. Seleziona l’icona ; trascina gli assi cartesiani e posizionali con l’asse delle x orientato lungo la direzione del piano inclinato.

7. Per rilevare la traccia del corpo in movimento (nel nostro caso la pallina) seleziona l’icona “Punto di massa”. Posiziona l’indicatore sulla pallina e premi shift + click (mirino quadrato); ripeti il posizionamento fotogramma per fotogramma.

A questo punto puoi notare che il moto è rettilineo perché, entro l’errore di posizionamento del mirino, la traiettoria corrisponde a una retta.

Analizza i dati

1. Seguendo il moto della pallina, Tracker raccoglie i dati di posizione e tempo e crea automaticamente dei grafici che mostrano “in diretta” l’andamento di alcune delle grandezze che stai misurando. Puoi personalizzare i grafici cliccando sull’etichetta degli assi 1 .

2. Imposta come separatore decimale la virgola o il punto (dal menù “Modifica” → “Numeri” → “Formati”).

3. Esporta col comando “File” → “Esporta” → “File dati” i dati relativi al tempo t, alla posizione x e alla velocità v

4. Disegna il grafico con il Foglio di calcolo mettendo in ascissa il tempo e in ordinata la posizione. I punti inseriti nel grafico dovrebbero disegnare un arco di parabola.

5. Inserisci una linea di tendenza sopra i tuoi punti sperimentali, usando un polinomio di secondo grado; visualizza sul grafico l’equazione e il coefficiente R2. L’equazione oraria è del tipo x = x 0 + v0t + 1 2 at 2 e corrisponde a un moto uniformemente accelerato.

6. x0 è la posizione iniziale e vale: ............................ .

7. v0 è la velocità iniziale e vale: ............................ .

8. a è l’accelerazione, che è costante, e vale: ............................ (per il calcolo di a moltiplica per 2 il coefficiente di t2).

9. Tanto più R2 è vicino a 1, quanto più la relazione quadratica è rispettata.

Osservazioni

Estrapola dal grafico che hai creato con il Foglio di calcolo i valori di x0 e v0 e completa i punti 6. e 7. di Analizza i dati. Calcola a per completare il punto 8. e controlla il coefficiente R2: tanto più il suo valore è vicino a 1, quanto più la relazione quadratica è rispettata.