Как рассчитать тормозной путь автомобиля: Как рассчитать тормозной путь — О’Пять пО физике!

Как рассчитать тормозной путь автомобиля машины видео

Настоящим откровением для начинающих водителей является отличие тормозного пути каждый раз, когда машина перемещается по дороге. Важность этого параметра очень важна, умение определять тормозной путь своей машины очень пригодится автомобилисту в дальнейшем.

Тормозным путем любого автомобиля принято называть дистанцию, которую преодолевает транспортное средство в промежуток времени от нажатия педали тормоза до окончательной остановки. На данный параметр оказывают влияние следующие факторы:

• Скорость движения;
• Тип дорожного полотна;
• Изношенность тормозной автомобильной системы;
• Марка шин и их состояние.

Чтобы рассчитать тормозной путь, существует формула: S = Кэ * V * V/(254 * Фc),

где S – метраж тормозного пути,

Kэ – значение тормозного коэффициента (у легковых авто Кэ=1),

V – скорость в момент начала торможения (км/час),

Фc – значение коэффициента, характеризующего сцепление с дорожной поверхностью.

На уровень Фс оказывают сильное влияние атмосферные факторы. Пример: Фс сухого асфальта = 0,7; мокрого асфальта – 0,4; уплотненного снега – 0,2, а гололеда – 0,1.

Когда водитель движется по трассе, он не может в уме подсчитывать свой путь торможения, поэтому для этих случаев действуют усредненные показатели. Данные цифры носят ориентировочный характер и рассчитаны для трасс с нормальными условиями. Например, на скорости в 60 км/час тормозной путь имеет длину 17 м, 90 км/час – от 50 до 60 м, 90 км/час – 90 м и выше.

Важно: превышение скорости в 2 раза порождает удлинение тормозного пути в 4 раза!

Практические советы

Но на длину пути торможения автомобиля оказывают влияние и другие факторы. При попадании в поле зрения водителя препятствия на дороге он должен интуитивно надавить педаль тормоза. Профессиональные гонщики выполняют эту операцию за 0,3 сек, в то время как новичок тратит на манипуляцию от 1,7 сек и больше.

На срабатывание тормозной системы также требуется время. В легковых машинах длительность срабатывания тормозов составляет от 0,1 до 0,3 сек, следующие 0,3-0,4 сек происходит возрастание тормозного усилия до предела. Это, конечно, доли секунд, но именно они приближают кузов автомобиля к препятствию.

Для снижения негативных проявлений внезапного торможения водитель должен соблюдать следующие правила:

1) Реально оценивать состояние дорожного полотна и с ним соизмерять развиваемую скорость;

2) Достаточная дистанция с авто, идущим впереди;

3) Более новые машины обладают более короткой дистанцией торможения;

4) Нельзя перестраиваться перед идущими навстречу автобусами и грузовыми машинами, чей тормозной путь гораздо длиннее;

5) За рулем нельзя отвлекаться от дороги;

6) Регулярный осмотр шлангов тормозов и колодок позволит своевременно выявить неисправность и устранить ее.

Нельзя резко давить на педаль тормоза, на дороге нужно сохранять спокойствие и сосредоточенно следить за другими участниками движения. Описанные меры позволят избежать многих аварийных ситуаций.

Расчет тормозного пути автомобиля | Калькулятор онлайн

Что такое тормозной путь у транспорта

Тормозной путь – расстояние, которое проходим авто с момента нажатия на тормоз до полной остановки. Его протяженность зависит от массы транспортного средства, скорости, в момент начала торможения, шин, а также состояния дорожного покрытия, включая погодные условия. В дождь, снег или гололед тормозной путь машины больше, чем в сухую погоду.

Рассчитать:

У вас есть:

Скорость, найти тормозной путь

Томозной путь, найти скорость

Состояние дороги:

Сухая

Мокрая

Обледеневшая

Водитель:

Очень бдителен и внимателен

Обычное, среднее состояние

Утомлён или в опьянении

Введите скорость в момент начала торможения: км/ч

Введите длину тормозного пути: м.

Остановочный путь.

Полный остановочный путь состоит не только из тормозного, но и включает в себя время реакции на ситуацию. Формула в этом случае получается следующая:

d_total = v * (t₁ + t₂) + v² / (2 * μ * g)

t₁ – время реакции. Ранее оно считалось 0,75 секунд для всех водителей. Однако теперь еще включает в себя восприятие. Сегодня время реакции делится:

• 1 секунда – для населения в среднем;
• 2 секунды – для пожилого человека или новичка;
• 2,5 секунды – для ослабленных или находящихся в состоянии алкогольного опьянения.

t₂ — время срабатывания тормозной системы. Время с момента нажатия на педаль тормоза до срабатывания всех тормозных механизмов. Зависит от качества и состояния тормозной системы. В среднем считается 0,2 секунды для гидравлического привода и 0,6 секунд для пневматического привода тормозной системы.

Примерные средние значения

Скорость	Расстояние во время реакции	Расстояние пока сработает тормоз	Тормозной путь	Общая длина
40 км/ч	11,11	2,22	8,39	21,73
60 км/ч	16,67	3,33	18,88	38,8
80 км/ч	22,22	4,44	33,57	60,24
100 км/ч	27,78	5,56	52,45	85,79
120 км/ч	33,33	6,67	75,53	115,53
140 км/ч	38,89	7,78	102,81	149,47

Вам может быть полезно:

Формула расстояния остановки — Значение, уравнение и влияющие факторы

• Формула

• Расстояние остановки Формула

Последний обновлен 1. 75k

Представьте, что автомобиль едет по прямой дороге, но на дороге стоит ограничитель скорости, который водитель не увидел и заметил, когда машина слишком близко подъехала к препятствию. Итак, водитель поспешно нажимает на тормоз автомобиля и резко останавливает автомобиль. Эта ситуация, когда автомобиль останавливается при постоянном приложении тормозной силы, называется замедлением, а расстояние, которое проходит автомобиль, чтобы остановиться, называется тормозным путем.

Итак, тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента, когда водитель нажимает на тормоз, до момента, когда автомобиль останавливается. Формула, которая используется для расчета этого расстояния, известна как формула тормозного пути и называется тормозным путем, который широко используется в автомобильной промышленности.

Формула тормозного пути

Мы знаем, что, согласно определению тормозного пути, это общее расстояние, пройденное между моментом, когда тело решает остановить движущееся транспортное средство, и моментом, когда транспортное средство полностью останавливается. Тормозной путь обозначается буквой d.

Теперь уравнение тормозного пути задается следующей формулой:

⇒ d = v²/2 мкг

⇒ d=v²2 мкг

Где,

v — скорость транспортного средства

μ — коэффициент трения

g — Ускорение свободного падения

Формула тормозного пути или формула тормозного пути также определяется следующим уравнением:

d= k v²

Где,

k- Коэффициент пропорциональности

v- Скорость транспортного средства

Итак, мы можем определить тормозной путь любого транспортного средства, если мы знаем скорость движущегося транспортного средства. Мы можем использовать любую из формул для расчета тормозного пути.

Факторы, влияющие на тормозной путь

После обсуждения формулы тормозного пути или уравнения тормозного пути мы заметили, что существуют определенные параметры, влияющие на тормозной путь. Рассмотрим факторы, влияющие на тормозной путь.

1. Погода В плохих погодных условиях, например, во время сезона дождей или снегопада, у автомобиля или любого другого транспортного средства могут возникнуть проблемы с тормозами, а общий тормозной путь может увеличиться по ряду причин. Согласно недавнему исследованию, тормозной путь может увеличиваться во влажных условиях, а на снегу или льду этот показатель может быть умножен примерно на 10. Это означает, что на заснеженных или обледенелых дорогах вам может понадобиться больше, чем семь футбольных полей, чтобы остановиться на скорости 70 миль в час.

2. Состояние дороги Еще одним важным фактом являются дорожные условия, которые могут влиять на тормозной путь. Мы можем предсказать погодные условия, но мы не можем предсказать дорожные условия, они не всегда так ясны, так как плохая погода означает длинный тормозной путь. Дорога может быть особенно жирной или скользкой, если после периода жаркой погоды в течение длительного времени шел дождь или если на нее было пролито масло.

3. Состояние драйвера

Состояние водителя является наиболее важным фактором, поскольку вождение автомобиля требует хорошего зрения. Возраст водителя, то, насколько он осведомлен во время вождения, и если он принимал или употреблял какие-либо наркотики или алкоголь, может повлиять на то, как быстро он отреагирует.

4. Состояние автомобиля: Несмотря на то, что теперь у нас есть передовые технологии для создания автомобиля, и в то же время многие современные автомобили действительно могут останавливаться на значительно более коротких расстояниях, чем указано в официальных правилах дорожного движения, состояние автомобиля также может иметь важное влияние на тормозной путь. .

Пример:

1. Водитель автомобиля по жилой улице едет со скоростью 45 км/ч в час. Водитель тормозит, когда видит знак остановки. Если коэффициент трения между шинами и дорогой μ = 0,5, то каков тормозной путь автомобиля?

Сол:

Дано,

Скорость автомобиля = 45 км/ч

Коэффициент трения = μ = 0,5

Ускорение свободного падения =g = 9,8 \[\frac{m}{ с^{2}}\]

Теперь нас просят определить полный тормозной путь автомобиля. Мы знаем, что тормозной путь автомобиля определяется формулой полного тормозного пути:

d = v²/2 мкг. ……(1)

Где,

v -Скорость транспортного средства

µ -Коэффициент трения

g -Ускорение свободного падения

Подставляя все необходимые значения в приведенное выше уравнение, мы получаем:

d = v²/2 мкг

(45*45)/ 2×0,5×9,8

⇒ d = 206,6 м ≃ 207 м

Следовательно, тормозной путь автомобиля равен 207 м.

Следующие факторы влияют на тормозной путь и очень важны для безопасности людей, находящихся внутри автомобиля. Вот эти факторы:

1. Погода. Погода играет решающую роль при определении тормозного пути, поскольку коэффициент трения на дороге меняется вместе с изменением погодных условий.

2. Состояние дороги. Если состояние дороги не в хорошем состоянии, вероятность того, что автомобиль может попасть в аварию, гораздо выше.

3. Состояние водителя – Водитель автомобиля играет очень важную роль, и его личные рефлекторные действия необходимо учитывать при определении тормозного пути.

4. Состояние автомобиля. Тормозной путь каждого автомобиля различается, так как никакие два автомобиля не находятся в одинаковом состоянии, и, следовательно, их тормозной путь будет отличаться друг от друга. Правильный уход за автомобилем очень важен.

Вот как рассчитывается тормозной путь по формуле, учитывающей все физические условия. Сосредоточьтесь на значении каждого физического термина, используемого для расчета формулы, чтобы понять, как ее использовать.

Недавно обновленные страницы. Формула – значение, расчет, решенные примеры и часто задаваемые вопросы

Формула энергии фотона – уравнение, график, приложения и часто задаваемые вопросы

Формула цилиндрического конденсатора – определение. Решенный пример и часто задаваемые вопросы

Формула трансформатора — эффективность, коэффициент трансформации, повышение и понижение

Формула радиоактивного распада — значение, уравнение, период полураспада и часто задаваемые вопросы

Электрические формулы — объяснение, примеры решений и часто задаваемые вопросы , Решенные примеры и часто задаваемые вопросы

Формула энергии фотона — уравнение, график, приложения и часто задаваемые вопросы

Формула цилиндрического конденсатора — определение. Решенный пример и часто задаваемые вопросы

Актуальные темы

Физика остановки автомобиля

Тормозной путь

Вопрос: если автомобилю, движущемуся со скоростью 20 миль в час (миль в час), требуется 20 футов, чтобы остановиться, какое расстояние требуется для скорости 40 миль в час?

1. 10 футов.
2. 20 футов.
3. 40 футов.
4. 80 футов.

Ответ, который удивляет почти всех: (d) 80 футов (на сухом, ровном асфальте и без учета дистанции реакции водителя). Это связано с тем, что энергия движущегося автомобиля пропорциональна его массе, умноженной на квадрат его скорости, исходя из уравнения кинетической энергии из физики: 92 \end{уравнение} Где:

• $E_k$ = Кинетическая энергия, джоули
• $m$ = Масса, кг
• $v$ = скорость, м/с

Оказывается, тормозной путь автомобиля пропорционален его кинетической энергии. 2} {b} \end{уравнение} Где:

• $d$ = Общий тормозной путь (реакция + торможение), м.
• $v$ = скорость автомобиля, км/ч.
• $r$ = Время реакции водителя, сек.
• $b$ = коэффициент коэффициента торможения.

Примечания:

• Левая часть уравнения ($r v \frac{10}{36}$) преобразует время реакции водителя в расстояние, пройденное за это время.
92}{b}$) вычисляет тормозной путь, применяя коэффициент коэффициента торможения ($b$) к квадрату скорости автомобиля. Предполагая, что дорожное покрытие сухое, ровное, типичное значение $b$ будет равно 170, но это эмпирический коэффициент — он получен из полевых измерений.
• Это уравнение можно переписать для неметрических единиц измерения, но проще и надежнее преобразовать его аргументы и результаты в/из метрических единиц:
  • Чтобы преобразовать входную скорость из миль в час (MPH) в KPH, умножьте на 1,6092}{b}$).

  Таблицы тормозного пути

  Вот таблицы типичных значений, полученных с помощью приведенного выше уравнения, которые полностью соответствуют данным, опубликованным организациями общественной безопасности.

  • Метрические единицы: (км/ч, метры):

  • Имперские единицы (MPH, футы):

  В этих таблицах предполагается сухое ровное дорожное покрытие и время реакции водителя 1,5 секунды. Оказывается, в широких пределах и из-за физики трения шин размер шин и их нагрузка (от массы транспортного средства) существенно не меняют результат для большинства транспортных средств (подробности ниже в разделе «Распространенные заблуждения»). ), поэтому приведенные выше таблицы обеспечивают достаточно точные прогнозы тормозного пути, но приведенное ранее уравнение является более гибким и полезным, чем эти таблицы.

  Калькулятор

  Этот калькулятор предоставляет результаты для введенной пользователем скорости, времени реакции водителя и коэффициентов торможения. Выберите единицы ввода и вывода и введите значения в этих единицах.

  Записи
  Скорость:		км/ч	миль в час
  Время реакции:		Секунды
  Коэффициент торможения:		Эмпирический
  Результаты
  Расстояние реакции:		Метры	Ноги
  Тормозной путь:
  Реакция+тормозной путь:

  Распространенные заблуждения

  Масса автомобиля

  При фиксированном размере шин и в разумных пределах увеличение массы автомобиля не должно увеличивать его тормозной путь. Причина в том, что шины более тяжелого автомобиля воздействуют на дорогу с большей силой — эффективность торможения определяется сочетанием площади поверхности и силы. Повышенная инерция более тяжелого транспортного средства уравновешивается его повышенной поверхностной силой.

  Площадь поверхности шины

  На первый взгляд может показаться, что увеличение размера и площади контакта шины с дорогой должно улучшить ее тормозные характеристики — в конце концов, с дорогой соприкасается больше резины. Но, как оказалось, для данной массы автомобиля каждый квадратный метр поверхности большей шины давит на дорогу с меньшей силой, и (как объяснялось выше) эффективность торможения является результатом комбинации площади поверхности и силы. Вот почему мы не видим гигантских шин на автомобилях водителей, заботящихся о безопасности — это просто не работает.

  Двигаясь в другом направлении, если мы сделаем шины слишком маленькими, энергия торможения расплавит их поверхности, что снизит их эффективность. Кроме того, маленькие шины имеют тенденцию к более быстрому износу при нормальной эксплуатации, поэтому существует более низкий практический предел размера шин.

  Тормозной путь грузовика

  Операторы больших грузовиков часто заявляют, что у большого грузовика должен быть больший тормозной путь, потому что для остановки большей массы требуется большее расстояние. Это неверно, и я собираюсь доказать это ниже. Как только вы прочтете доказательство, вы поймете, что аргумент о тормозном пути большого грузовика не имеет смысла. Вот так:

  Представьте себе внедорожник весом четыре тонны с четырьмя шинами. Его тормозной путь можно точно предсказать, используя приведенное ранее уравнение тормозного пути.
  Сравните внедорожник с большим грузовиком, который весит 20 тонн и имеет 20 шин. Сможет ли этот большой тяжелый грузовик — в пять раз массивнее внедорожника — остановиться на том же расстоянии? Да, должно быть так — читаем дальше.
  А теперь представьте пять четырехтонных внедорожников, едущих близко друг к другу, почти соприкасаясь. Если они все одновременно затормозят, каждый внедорожник остановится на том же расстоянии, что и при разделении * .
  Теперь представьте, что пять внедорожников соединены между собой металлическими стержнями, так что они становятся одним транспортным средством — транспортным средством, которое весит 20 тонн и имеет 20 шин. Что изменилось? Каждый водитель применяет свои тормоза одинаковым образом, поэтому объединенная группа внедорожников останавливается на том же расстоянии, что и отдельные внедорожники, когда они разделены. В результате соединения пять отдельных четырехтонных внедорожников превратились в автомобиль весом 20 тонн, с 20 шинами и 9 колесами.0194 останавливается на том же расстоянии, что и один внедорожник . К.Э.Д. *

  Это правда, что в современных реалиях большие грузовики требуют большего тормозного пути, чем маленькие автомобили, но причина этого в экономике, а не в физике. В принципе, большие грузовики можно было бы спроектировать так, чтобы они останавливались на том же расстоянии, что и маленькие автомобили, если бы мы хотели заплатить за инженерные усовершенствования.

  Заключение

  Вот основные выводы этой статьи:

  • Тормозной путь автомобиля увеличивается пропорционально квадрату его скорости (без учета времени реакции). В два раза быстрее, в четыре раза больше тормозного пути.
  • Тяжелые автомобили с надлежащими тормозами должны останавливаться на том же расстоянии, что и легковые автомобили , потому что шины большегрузного автомобиля либо более многочисленны, либо с большей силой прижимаются к дороге.

  Обычно незнание физики и математики только неудобно, но при проблемах с остановкой автомобиля это может привести к гибели.

  Отзывы читателей

  Тормозной путь для грузовиков | Тормозной путь автомобиля в неблагоприятных условиях | Тормозной путь на склоне | Тормозной путь без тормозов | Пологий рельеф, мокрый асфальт, листья на дороге — Помогите! | Тормозной путь тягача с прицепом

  Тормозной путь для грузовиков

  Спасибо за ваше объяснение характеристик торможения автомобиля. Было интересно читать. Однако хочу опровергнуть ваше утверждение, что «большие грузовики» останавливаются на том же расстоянии, что и внедорожник. Я с нетерпением жду опровержения, которое понимает и признает лежащую в основе физику. Ваше сравнение: (Сравните внедорожник с большим грузовиком, который весит 20 тонн и имеет 20 шин. Может ли этот большой, тяжелый грузовик — в пять раз массивнее внедорожника — остановиться на том же расстоянии? Да, так и должно быть — читайте дальше .)

  Американский коммерческий грузовой автомобиль (также известный как тягач с прицепом) — это транспортное средство с комбинированной максимальной полной массой 80 000 фунтов. Обычно они загружаются до полной массы 50 000–70 000 фунтов. Существуют специальные разрешения, которые можно получить для превышения этого веса с немодифицированным оборудованием. Вес грузовика и прицепа может значительно различаться. Тормозные системы обычно настраиваются так, чтобы они были наиболее эффективными при среднем значении. Кроме того, в своем утверждении вы указываете, что у коммерческого грузовика 20 шин на земле. На самом деле, у большинства их всего 18. Да, и каждая из этих 18 шин давит на тротуар с пропорционально большей силой, чем одна с 20 шинами, поэтому, если у грузовика адекватные тормоза, тормозной путь такой же. Если грузовик загружен легким или пустым, грузовик будет склонен к более легкому разрыву сцепления с дорогой и вызовет остановку на большом расстоянии. Подождите… так вы говорите, что если грузовик слегка загружен, ему требуется больше тормозного пути, а не меньше? Наверняка вы видите противоречие в своем утверждении — что если грузовик тяжело нагружен, ему нужно больше пути для остановки, а если он мало нагружен, то ему также требуется больше времени для остановки? Если грузовик загружен тяжелее, чем установленный уровень, для рассеяния большей энергии потребуется больше времени. Нет, более высокая кинетическая энергия рассеивается на том же расстоянии, потому что давление шин на асфальт пропорционально больше — по пути грузовика выделяется больше тепла, но тормозной путь тот же. Все дело в физике — если тормозная система правильно спроектирована и шины не плавятся при больших нагрузках, то тормозной путь на сухом ровном асфальте одинаков. В своей статье я подчеркиваю это с некоторым количеством внедорожников N, но если вы предпочитаете, я могу добавить внедорожники, чтобы они были равны массе любого мыслимого грузовика с любым количеством колес.

  Вот вывод: если увеличить массу автомобиля с тем же количеством шин, каждая шина давит на дорогу с большей силой, поэтому тормозной путь остается прежним. Если вы уменьшите массу автомобиля, шины будут давить с меньшей силой, поэтому тормозной путь останется прежним. Чтобы узнать о лежащих в основе физике и математике, см. мой справочный список внизу этого сообщения. Таким образом, сравнения транспортных средств — это не яблоки с яблоками. Если бы вы поняли ключевые моменты моей статьи, вы бы поняли, что для правильно спроектированных тормозов, шин соответствующего размера и одинаковой поверхности всем транспортным средствам требуется одинаковый тормозной путь. По сути, ваши 5 внедорожников буксируют один дополнительный внедорожник без пары колес и пытаются остановиться на том же расстоянии. Подумайте о том, что вы говорите. Если я удвою количество внедорожников в моем примере, тормозной путь останется прежним. Если вместо этого я нагружу каждый внедорожник большей массой, их шины будут давить на тротуар с большей силой, поэтому они остановятся на одном и том же расстоянии.

  Ссылка: Зависит ли тормозной путь автомобиля от массы автомобиля? (ResearchGate)

  Цитата: «Приведенное выше уравнение показывает, что тормозной путь не зависит от массы автомобиля».

  Ссылка: Тормозной путь для автомобилей (HyperPhysics)

  Цитата: «Обратите внимание, что это [уравнение] подразумевает, что тормозной путь не зависит от массы автомобиля».

  И так далее, сотни ссылок. Ты же не думаешь, что я это выдумал? Это было бы невероятно безответственно, и я мог бы нести ответственность за последствия.

  Надеюсь, это поможет, и спасибо, что написали.

  Тормозной путь автомобиля в неблагоприятных условиях

  Спасибо за такое четкое объяснение тормозного пути. Это определенно информирует мое письмо.

  Известны ли общие дополнительные факторы, которые могут быть учтены в случае дождя или снега во время вождения? Конечно, существует большое количество переменных, которые не могут быть легко сведены в таблицы вне условий тестирования. Я пытаюсь выяснить, есть ли общее правило, которое можно было бы предложить об остановке в определенных условиях.

  Пример. Если среднему автомобилю требуется около 200 футов для остановки на чистом, ровном, сухом асфальте с использованием средней тормозной силы, можем ли мы установить следствие, которое в целом описывает тормозной путь для других условий, таких как «Из-за переменных XYZ, вождение во влажных условиях требуется в 1,8 раза больше тормозного пути, чем в сухих»?

  Надежно это сделать нельзя. Рассмотрим переменные:

  • Пресловутая комбинация гравийной поверхности и антиблокировочной системы тормозов, последняя из которых будет скользить по гравию и почти не будет прикладывать тормозного усилия, ошибочно посчитав, что сцепление с дорогой потеряно. Это сочетание факторов нужно испытать, чтобы поверить.
  • Дождь первого сезона на асфальте, покрытом масляными отложениями прошлого сезона.
  • Новый снег поверх слоя старого снега. Когда это происходит на крутой местности, это приводит к сходу лавин. Когда это происходит на дорогах, возникает ложное чувство безопасности, потому что верхний слой снега выглядит свежим и податливым, но под ним скрывается скользкая поверхность.
  • Черный лед, очень опасный и часто появляющийся, когда температура воздуха намного выше точки замерзания, потому что тротуар излучает свое тепло прямо в космос, не обращая внимания на температуру промежуточного воздуха (в физике излучение намного эффективнее конвекции).
  • Неровные поверхности с пятнами воды и эффектом аквапланирования.

  Нет, эти и другие условия означают, что нельзя с уверенностью сказать, каким будет тормозной путь на любой поверхности, кроме сухого, ровного покрытия.

  Тормозной путь на склоне

  Спасибо за информацию о механике тормозного пути для среднего автомобиля на «ровной» поверхности, сухом покрытии, шинах среднего состояния и т.д. Но… как изменится математика/физика, если поверхность не ровная, а имеет склон? Скажем 10%. Масса автомобиля не изменилась. А силы трения? Во-первых, для наклона s , выраженное в процентах, угол в градусах равен tan ^-1 ( s / 100), поэтому для наклона 10% это 5,71 градуса — назовем это θ.

  Вертикальная составляющая массы (которая давит на шины и дорожное покрытие) в среднем составляет м cos(θ) ( м = масса транспортного средства), поэтому для случая уклона 10 % эффективная масса трения составляет 99,5% массы уровня. Но инерционная масса транспортного средства (препятствующая изменению скорости) остается неизменной. Поэтому у нас уже есть фактор в вертикальном измерении, который работает против эффективного стопа.

  К этому добавляется эффект наклона. Сила, пропорциональная м sin(θ), добавляется к силам, действующим на автомобиль и его шины, или вычитается из них. Для 5,71 градуса это примерно равно 0,1 м . Таким образом, для направления вниз эффективный тормозной путь только за счет этого фактора увеличивается на 10%. Подчеркну, что этот фактор нельзя оценить независимо от предшествующего фактора («вертикальной составляющей»), который приводит к уменьшению эффективной тормозной массы автомобиля, но без изменения его инерционной массы.

  Говоря более формально, для промежуточных углов между 0 и 90 градусами математика становится очень сложной, поскольку она также зависит от поведения подвески автомобиля и его центра масс. Приведенные выше уравнения применимы только — и только приблизительно — для углов, близких к нулю.

  Все вышеизложенное становится практически невыполнимым, если мы попытаемся рассчитать удельный эффект на четыре отдельные шины для автомобиля с высоким центром масс (шины, расположенные ближе к центру масс, получают большую нагрузку, шины, расположенные дальше от центра масс, получают большую нагрузку). меньше). Дойдя до крайности, если транспортное средство находится в свободном падении (в вакууме), вымышленных сил нет, поэтому в этот момент оно полностью исключается из уравнения, верно? Да. В этот момент это классический объект, падающий по баллистической траектории, без тормозной силы. Интересно, что в среде с меньшим гравитационным ускорением, такой как Луна, массы могут быть легче подняты против силы тяжести, но они имеют одинаковую инерцию, поэтому для перемещения объекта (приложения ускорения) на ровной поверхности без трения требуется такое же количество силы. как на земле. Астронавтам Аполлона оказалось на удивление трудно приспособиться к гораздо меньшей гравитационной массе, но той же инерционной массе — некоторые просто падали. Так как же меняется физика при наклоне в 10%? Как указано выше. В общем, простого ответа нет. После вычисления вышеприведенного тестового примера я бы не стал делать окончательное заявление об этом. Рассмотрим транспортное средство с тяжелым верхом или транспортное средство, которое наклонено в сторону, а также движется вверх или вниз по склону — это помешало бы любой реалистичной предварительной оценке тормозного пути.

  Тормозной путь без тормозов

  При скорости 300 миль в час, сколько времени потребуется, чтобы остановиться без тормозов? Я подумываю построить 1/4-мильную полосу сопротивления, которая может безопасно выдерживать любую скорость, поэтому я пытаюсь вычислить без тормозов расстояние, которое потребуется, чтобы остановиться на скорости 300 миль в час. Без тормозов? Вы упустили важную информацию. Если я представлю идеальную машину с нейтральной коробкой передач, идеальными подшипниками и гоночной трассой на Луне (или где-либо еще без сопротивления воздуха), машина будет никогда не останавливайся . Это , а не , jamais, noch nie, numquam . Это будет продолжаться вечно.

  Вы должны понимать, что у движущегося автомобиля есть кинетическая энергия, и чтобы автомобиль замедлился, эта энергия должна быть преобразована в другую форму. Сопротивление ветру — один из источников рассеивания энергии, тормоза — другой. Добавьте несовершенные подшипники, сопротивление качению шин и некоторые другие.

  Но, не зная, будет ли рассеиваться энергия движения автомобиля, невозможно дать оценку. Без какой-либо потери энергии первый закон Ньютона гласит: «Объект будет оставаться в покое или в равномерном прямолинейном движении, если на него не воздействует внешняя сила». Спасибо любезно. Пожалуйста.

  Наклонная местность, мокрый асфальт, листья на дороге — Помогите!

  Мне нужна твоя помощь. При уклоне 3 1/2% и скорости 40 миль в час, какой тормозной путь будет у 4000-фунтового автомобиля на асфальтированной дороге и в сухую погоду, В сырую погоду И с мокрыми листьями. При тех же параметрах 3 1/2% уклона на спуске со скоростью 40 миль в час, какой был бы такой же тормозной путь перед 18-колесным транспортным средством весом 70 000 фунтов. Предполагая, что все тормоза работают правильно, все шины имеют соответствующий протектор. На эти вопросы нельзя ответить с какой-либо достоверностью. Слишком много независимых факторов. Ни одному профессионалу не придет в голову присвоить твердое число проблеме с таким количеством смешанных факторов. Но вот несколько общих принципов:

  • Пункт первый: Масса транспортного средства не должна иметь значения, равно как и количество колес и шин, при условии, что транспортное средство сконструировано правильно, поэтому шины и тормоза не расплавятся и не сгорят под нагрузкой.

    Чтобы понять почему, представьте себе пять одинаковых автомобилей весом 7 тонн (14 000 фунтов) каждый с четырьмя шинами. Проверьте их независимый тормозной путь — сделайте заметки.

    Теперь представьте, что все пять транспортных средств движутся близко друг к другу с одинаковой скоростью на демонстрации, и все они одновременно останавливаются. Это даст тот же тормозной путь, что и при независимой остановке транспортных средств.

    Теперь — читайте внимательно — представьте, что пять транспортных средств соединены друг с другом жесткими стальными стержнями, поэтому они движутся как единое целое. Проверьте их тормозной путь. Это будет так же, как если бы транспортные средства не были соединены вместе, но, соединив их, вы собрали транспортное средство, которое весит 35 тонн (70 000 фунтов), имеет 20 шин, но которое останавливается в то же время и на том же расстоянии, что и когда они были разделены .

    Вывод из этого мысленного эксперимента должен заключаться в том, что размер и масса транспортного средства не имеет значения , важно только наличие соответствующих тормозов и шин.

  • Пункт второй: если вы сравниваете два автомобиля с одинаковой массой, но у одного меньше или меньше шин, чем у другого, это также не имеет значения. Причина в том, что автомобиль с меньшим количеством шин прижимает эти шины к дороге с большей силой, а трение при торможении пропорционально силе, умноженной на площадь — больше сила, меньше площадь.

  Таким образом, мы можем утверждать два момента: (1) размер и масса автомобиля не имеют значения, и (2) количество колес/шин не имеет значения (при условии, что шины не плавятся под нагрузкой).

  Что касается наклонной местности, мокрого асфальта, листьев на дороге, то Вашей постановки задачи недостаточно, чтобы сделать достоверный вывод. Даже состояние сухого наклонного дорожного покрытия осложняется тем, что два автомобиля с разными центрами масс будут иметь разный тормозной путь, потому что наклонная поверхность по-разному помещает центр масс над шинами, и чем больше уклон, тем больше разница. . Таким образом, невозможно предсказать результат с какой-либо достоверностью.

  Внимательный исследователь спросил бы: «Какие листья? С какого дерева? Источает ли дерево масло из своих листьев? Может ли один лист когда-либо быть поверх другого листа? И сколько воды — влажные условия, условия замерзания , условия аквапланирования?» Этот гипотетический исследователь в конце концов сказал бы: «Невозможно сказать, каким будет тормозной путь , если мы не измерим его ».

  Таблицы тормозного пути транспортных средств работают только для сухого, ровного дорожного покрытия и механически исправных транспортных средств, и даже в этом случае существуют искажающие факторы, такие как температура.

  Поскольку это выглядит как домашнее задание, я настоятельно рекомендую вам просто сказать, что для надежного ответа недостаточно информации. Если выяснится, что ваш инструктор ожидает определенного тормозного пути при указанных условиях, я предлагаю вам сменить инструктора. Большое спасибо. Добро пожаловать.

  Тормозной путь тягача с прицепом

  Ваше объяснение тормозного пути интересно. У меня есть несколько замечаний. Тракторные прицепы (полуприцепы) ДЕЙСТВИТЕЛЬНО требуют больше времени для остановки, чем ваш пример с 5 внедорожниками. Вы сравниваете яблоки с апельсинами. Если вы хотите провести точное сравнение, вам нужно будет сравнить внедорожник, буксирующий прицеп, с полуприцепом. Нет, вы хотели бы сравнить два внедорожника подряд, но я уже освещал этот случай. Но если обратиться непосредственно к вашему примеру, представьте себе трактор и прицеп, следующие друг за другом, не прикрепленные. Прицеп волшебным образом разгоняется до высокой скорости, затем активируется его антиблокировочная система. Влияет ли отрицательно на тормозной путь тот факт, что впереди нет трактора? Нет, если торможение выполнено должным образом, без шансов на складной нож.

  Это означает, что между тягачом и прицепом не может, да и не должно быть продольной силы. Если бы это было не так, они бы либо развалились, либо сложились. В правильно сконструированной машине прицеп никогда не должен толкать трактор, потому что это может привести к складыванию. Причина, по которой внедорожники / автомобили останавливаются быстрее, заключается в переносе веса на передние колеса, которые переносят вес на передние колеса, увеличивая сцепление этих шин. Это верно для любого автомобиля с любым количеством колес. Это неверно — и не может быть правдой — для прицепа за тягачом по очевидным соображениям безопасности. Трейлер не может прижиматься к трактору, это очень опасно. Прицеп позади полуприцепа не передает никакого веса на передние колеса, чтобы увеличить торможение, фактически прицеп пытается продолжать движение по прямой линии (Ньютон; движущееся тело имеет тенденцию оставаться в движении).

  No related posts.