Длина тормозного пути формула: Как рассчитать тормозной путь — О’Пять пО физике!

Остановочный путь

Остановочный путь

Путь реакции

Путь реакции это расстояние, которое автомобиль успел проехать с того момента, как вы заметили опасность, до того момента, как вы начали тормозить или поворачивать.

Путь реакции зависит от:

• Скорости автомобиля. Путь реакции прямо пропорционален скорости: в 2 раза больше скорость = в 2 раза больше путь реакции.
• Времени реакции. Нормальное время реакции человека составляет 0.5 — 2 сек. На время реакции оказывают влияние опыт, возраст, состояние водителя и многие внешние факторы. Обычно лучшее время реакции у опытных водителей, в возрасте 45 — 54 года.

Путь реакции можно существенно сократить, если вы:

• Предвидите опасную ситуацию.
• Внимательно следите за дорогой и готовы к действиям.

Путь реакции может существенно увеличиться, если

Расчет пути реакции

Допустим, автомобиль движется со скоростью 50 км/час и время реакции составляет 1. 5 секунды.

• Переводим км/час в м/с. 50 + 10 % = 55
  55 / 4 = 13.75 м/с
• Умножаем скорость (в м/с) на время (в сек.) получаем пройденный путь. 13.75 * 1.5 путь реакции = 20.625 метра.

Тормозной путь

Тормозным путем называется расстояние, которое проезжает автомобиль с момента начала торможения и до полной остановки.

Тормозной путь зависит от:

• скорости автомобиля, рост квадратичный, в 2 раза больше скорость => в 4 раза больше тормозной путь. в 3 раза увеличивается скорость => в 9 раз возрастает тормозной путь.
• состояния дороги, играют роль уклон, состояние дорожного покрытия, сухая дорога или мокрая и пр.
• массы автомобиля, у груженого автомобиля тормозной путь больше.
• колес и тормозов, состояние тормозной системы, количество колес, качество протектора, наличие дополнительных систем торможения и пр.

Расчет тормозного пути

Очень трудно расчитать тормозной путь для абстрактного автомобиля.

Обычно большинство задач сводится к тому, что зная тормозной путь на одной скорости, необходимо вычислить его для другой скорости. Зная, что зависимость квардратичная, это достаточно просто. Тем не менее есть некоторые цифры, которые можно брать за основу.

Считается, что средний автомобиль на хорошей сухой дороге, двигаясь со скоростью 10 км/час, имеет тормозной путь 0.4 метра. Соответственно, для скорости 20 км/час он составит 1.6 метра, 30 км/час — 3.6 метра, 50 км/час — 10 метров.

Более точные цифры можно получить, воспользовавшись формулой S = V² / (250 * k), в которой S это тормозной путь, V — скорость автомобиля в км/час, k — коэффициент трения колес по асфальту (0.8 для сухой дороги — 0.1 для льда). Формула дает результат для скорости 50 км/час — 12.5 метров.

Остановочный путь

Остановочный путь есть сумма пути реакции и тормозного пути. Задачи по вычислению остановочного пути сводятся к вычислениям пути реакции и тормозного пути.

Обычно в экзаменационных вопросах разница между вариантами ответов достаточно существенна.

Вам не нужно вычислять подобные цифры с точностью до знака после запятой. Если приближенное вычисление показывает ответ «12», то, как правило, этого достаточно, если вам необходимо выбрать между вариантами ответов «5», «10» и «20».

Учебник ПДД | Содержание

Как правильно вычислить дистанцию, тормозной и остановочный путь автомобиля: формулы расчета

Представления о тормозном пути нужны каждому автовладельцу. Эти знания помогут в каких-то жизненных ситуациях:

• в случае дорожно-транспортного происшествия,
• при экстренном или стандартном торможении.

Тормозной путь является одной из трёх составляющих остановочного пути.

Понятие тормозного пути автомобиля

Тормозной путь — это расстояние, проходимое автомобилем от начала торможения (момента срабатывания привода) и до полной остановки.

Какие факторы влияют на тормозной путь?

Жизнь человека бесценна. В экстренной ситуации (ДТП) тормозной путь является решающим фактором, который нельзя игнорировать. Потому что каждый метр может стоить жизни.

Изучите факторы, которые влияют на тормозной путь. Эти знания помогут сохранить здоровье и избежать ДТП:

• водитель вовремя примет меры по снижению скорости,
• пешеход будет иметь возможность оценить безопасность перехода.

1) Состояние автомобильных шин. Шины являются одним из наиболее важных элементов колеса. В процессе движения транспортного средства они обеспечивают безопасность.

При выборе шины необходимо обратить внимание на высоту протектора. Что такое протектор? Это элемент шины. Он защищает шину от повреждений, а также проколов.

Правильно выбранные шины обеспечат хорошее управление машиной.

Показатель сцепления ТС с дорогой напрямую зависит от технического состояния протектора. На рынке представлен большой ассортимент покрышек. Глубина протектора составляет 5–17 мм.

При этом нужно разделять зимние и летние шины:

• протектор зимних покрышек составляет 8,5–9,5 мм. ,
• протектор летних покрышек составляет 7,5–8,5 мм.

По результатам проведённых экспериментов было выяснено, что при износе протектора значительно увеличивается тормозной путь машины. В процессе эксплуатации протектор изнашивается. Поэтому значительно уменьшается сила трения.

В зимнее время обязательно используйте только зимние шины. Тогда как в летнее время —летние шины. В таком случае вы обеспечите оптимальное управление машиной.

Для изготовления зимних шин используют специальную мягкую резину.

Такие изделия имеют глубокие канавки, а также ребристый рисунок. Данные особенности обеспечивают превосходное сцепление в зимнее время года. А для изготовления летних шин используют жёсткую резину.

2) Состояние тормозной системы. Это система предназначена для остановки автомобиля, а также для снижения скорости движения. Это одна из самых важных систем в машине. Потому что она обеспечивает безопасность.

Рассмотрим пункт 2. 3.1. ПДД. Запрещается передвижение автомобиля с неисправными тормозами. Неисправность этой системы приводит к потере эффективности торможения транспортного средства.

Обязательно нужно учитывать время срабатывания этой системы. Согласно требованиям, время срабатывания не более 0,6 с.

Рассмотрим факторы, которые влияют на время срабатывания:

• конструкция системы,
• тип,
• состояние,
• качество.

Длина тормозного пути зависит от времени срабатывания этой системы.

3) Начальная скорость транспортного средства. Чем выше ваша скорость, тем длиннее будет путь.

4) Покрытие дороги.

5) Состояние машины.

6) Погодные условия.

7) Способ торможения:

• ступенчатое нажатие (полная блокировка колёс),
• прерывистое нажатие (транспортное средство быстро останавливается, при этом может теряться управляемость),
• постепенное усиление давления (используется при хорошей видимости и в спокойной обстановке),
• резкое нажатие до упора (такой способ может привести к неуправляемому износу).

Навыки водителя. Опытный водитель сможет быстро сориентироваться в экстренной ситуации.

От чего зависит длина тормозного пути и по какой формуле ее можно рассчитать

Тормозной путь – расстояние, которое потребуется автомобилю, чтобы полностью остановиться с момента начала работы системы торможения.

В обиходе этот термин часто путают с остановочным, однако тормозной и остановочный путь – разные понятия. В последнем случае учитывается расстояние, прошедшее с момента осознания водителем необходимости торможения до скорости 0 км/ч. Тормозной путь – часть остановочного.

Рассматриваемый показатель не является постоянной величиной и может варьировать по ряду причин.

Все факторы, влияющие на путь торможения, можно разделить на две большие группы: зависящие от водителя и независящие от водителя. К числу причин, не зависящих от человека за рулем, относят:

1. состояние дороги;
2. погода.

Несложно догадаться, что в дождь, снег или гололед расстояние, которое потребуется для остановки автомобиля, будет большим, чем на сухом асфальте.

Торможение окажется длительным и при движении по гладкому асфальту, в который не была добавлена каменная крошка. Здесь колесам не за что зацепиться, в отличие от шершавых покрытий. На заметку: стоит заметить, что плохое качество дороги (ямы, выбоины) не приводит к удлинению расстояния, необходимого для остановки.

Здесь играет роль человеческий фактор. Пытаясь сберечь подвеску, водители редко развивают высокую скорость на подобных дорогах.

Формула тормозного пути

Рассмотрим две самые популярные формулы:

1) S =V2/2μg.

Описание:

• μ — это показатель сцепления,
• g — 9,81 м/с — это значение ускорения свободного падения,
• V- это скорость транспортного средства в начале торможения (указывается в м/с).

2) S=Кэ*V*V/(254*Фс).

Описание:

• Фс — это коэффициент сцепления транспортного средства с дорожным покрытием,
• V0 — это скорость транспортного средства в начале торможения (указывается в км/ч),
• Кэ — это действительный тормозной коэффициент,
• S — это тормозной путь (указывается в метрах).

Для определения тормозного пути лучше воспользоваться специальным калькулятором скорости. Такие сервисы доступны на профильных сайтах.

Что такое тормозной путь и примеры расчетов

Это понятие означает дистанцию, которую преодолел автомобиль после начала торможения до полной остановки. Следует различать понятия нормального и экстренного торможения.

Значение нормального тормозного пути в метрах показывает квадрат скорости движения авто, разделенной на 10.

Например, если начать тормозить на скорости 60 км/час, то машина остановится через 36 метров.

При экстренном торможении водитель полностью нажимает на педаль тормоза, и в этом случае дистанция определяется по другой формуле. Скорость авто на момент торможения, разделенная на 10, умножается на такое же значение, уменьшенное вдвое.

Например, при езде по городу со скоростью 50 км/час в случае экстренной остановки тормозной путь составит 12,5 метров. Расчет: (50 км/ч/10) х (50 км/ч/10)/2 = 12,5 (метров).

На путь торможения напрямую влияет время реакции водителя, за которое авто проедет определенное расстояние до начала торможения.

Чтобы высчитать такое значение, нужно (скорость в км / ч/ 10) умножить на три. Например, при езде со скоростью 120 км/час в случае внезапной опасности реакция водителя составит (120 км/ч/10) х 3 = 36 (метров).

Остановочный путь означает общее расстояние, которое преодолевает авто от момента обнаружения опасности до полной остановки. Для его определения нужно к формуле расчета нормального пути торможения добавить время реакции водителя.

Виды торможения

Сначала рассмотрим способы:

• газ-тормоз,
• ступенчатый, с понижением усилия,
• ступенчатый, с повышением усилия,
• прерывистый,
• силовое торможение мотором,
• торможение силовым агрегатом.

А теперь рассмотрим виды:

1. Аварийное. Аварийное торможение используется тогда, когда обычные способы не приносят необходимых результатов.
2. Стояночное. Для торможения применяется ручной тормоз. Стояночное торможение применяется для фиксации транспортного средства в состоянии покоя.
3. Экстренное. Такой способ используется при возникновении экстренной ситуации. Такой способ позволяет максимально быстро замедлить машину.
4. Служебное. Это стандартный способ. Существует два варианта:

• до полной остановки машины — применяется для полной остановки машины,
• частичное — этот способ используется для снижения скорости.

Как рассчитать тормозной путь автомобиля формула

О сайте

Евгения ОрловаВсем привет на моем блоге! Меня зовут Евгения и я работаю в одной крупной финансовой организации.

На работе, очень часто, многие посетители задают мне одни и те же вопросы о деньгах, кредитах и финансах. Поэтому я решила сделать этот блог, на котором собираю ответы на самые популярные и типичные вопросы, которые волнуют простых людей. Вся информация на этом сайте взята из открытых источников и используется строго в информационных и учебных целях.

Если вы считаете, что какие либо публикации нарушают ваши авторские права — сообщите мне через форму обратной связи на странице Контакты, с обязательным указанием конкретных адресов вашего сайта, а так же этих страниц и статей. Найти: Новое на сайте

1. Что такое акции
2. Что значит очередность платежа в платежном поручении
3. Что такое товарно материальные ценности
4. Яндекс деньги как вывести
5. Что такое контрольный пакет акций

Разделы сайта

1. Финансы
2. Займы
3. Вклады
4. Банки
5. Инвестиции

Страницы

1. Контакты

Опубликовано Эксперт в Ноябрь 22, 2020

Любой автомобилист знает, что часто от ДТП нас отделяют буквально доли секунды. Автомобиль, движущийся с определенной скоростью, не может замереть на месте, как вкопанный, после нажатия на педаль тормоза, даже если у вас стоят покрышки Continental, которые традиционно занимают высокие места в рейтингах, и тормозные колодки с высоким коэффициентом тормозного нажатия.

После нажатия на тормоз, автомобиль еще преодолевает определенное расстояние, которое называют тормозным или остановочным путем. Таким образом, тормозной путь — это расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания тормозной системы до полной остановки. Водитель должен хотя бы приблизительно уметь рассчитывать остановочный путь, иначе не будет соблюдаться одно из основных правил безопасного передвижения:

1. остановочный путь должен быть меньше, чем расстояние до помехи.

Ну, а здесь вступает в действие такая способность, как скорость реакции водителя — чем раньше он заметит преграду и нажмет на педаль, тем раньше машина остановится.

Длина тормозного пути зависит от таких факторов:

1. качество и вид дорожного покрытия — мокрый или сухой асфальт, лед, снег;
2. состояние шин и тормозной системы автомобиля.
3. скорость движения;

Обратите внимание, что такой параметр, как вес автомобиля, не влияет на длину тормозного пути. Также большое значение имеет и способ торможения:

1. резкое нажатие до упора приводит к неуправляемому заносу;
2. постепенное усиление давления — применяется в спокойной обстановке и при хорошей видимости, в экстренных ситуациях не применяется;

Определение скорости авто с помощью тормозного пути

Проводить расчёт по формуле достаточно сложно. Для определения скорости машины можете воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами. Найти такой онлайн-калькулятор можно в поисковой системе.

Онлайн-калькуляторы разработаны с учётом всех требований. В них учтены все данные и формулы.

Вам нужно только вести такие данные:

• длина следа торможения,
• вид дорожного покрытия,
• степень загрузки транспортного средства,
• тип автомобиля,
• скорость движения.

Далее, всю работу за вас сделает онлайн-калькулятор.

А теперь рассмотрим формулу для определения скорости движения. Формула: 0.5 х t3 х j + √2Sю х j.

Описание:

• Sю — это длина следа,
• j — этот символ обозначает замедление транспортного средства при торможении,
• t3 — это нарастание замедления машины,
• Va — начальная скорость машины.

От чего зависит тормозной путь?

Очевидно, что дистанция торможения будет различной в зависимости от ситуации и ее условий. Так, факторы, влияющие на величину этого пути, делят на две группы:

1. Факторы, которые зависят от автомобилиста.
2. Факторы, которые не зависят от автомобилиста.

К условиям, которые не зависят от того, кто управляет автомобилем, относят погоду и состояние дорожного покрытия. Что касается погоды, то логично, что в дождь, снег или гололед времени для остановки машины потребуется больше, чем в сухую погоду.

Дорожное покрытие тоже оказывает влияние на расстояние торможения. Если дорога гладкая без добавления камня, то дистанция, которая будет пройдена транспортным средством при торможении, также будет больше.

На заметку! Если на дорогах есть ямы, то, скорее всего, тормозной путь будет коротким. Это связано с тем, что на таком плохом участке дороге автомобилист просто не будет развивать высокую скорость.

Гораздо больше факторов, которые зависят от водителя (владельца машины):

• скорость. Логично, чем меньше скорость, тем короче расстояние торможения;
• состояние и устройство тормозной системы. Важно, чтобы машина, в том числе ее тормоза, работала исправно, чтобы колодки не были изношены, а давление в шинах было достаточным.
• вид установленных шин. Протектор не должен быть сильно изношен, а тип установленной резины должен соответствовать погодным условиям;
• загрузка автомобиля. Чем легче транспортное средство, тем проще его остановить. Расстояние торможения нагруженного автомобиля будет более длинным;
• наличие системы ABS. На сухом асфальте данная система поможет остановить машину быстрее, а вот в гололед она позволит сохранить управление, но дистанция торможения при этом станет длиннее;
• трезвое состояние водителя. Адекватный водитель быстрее реагирует на быстро меняющуюся ситуацию на дороге, благодаря чему, он быстрее остановит свой транспорт при необходимости;
• отсутствие отвлекающих факторов во время движения. Зачастую замедленная реакция автомобилиста связана с тем, что он отвлекается и не следит за дорогой. Самый распространенный фактор отвлечения внимания – это мобильный телефон. Из-за замедления реакции того, кто управляет авто, путь торможения увеличивается.

Статья в тему: Устройство подвески, как она работает и из чего состоит

Как рассчитать тормозной путь

» » Автор КакПросто! Известно, что тормозной путь автомобиля зависит от множества разнообразных факторов.

Но имеется и универсальная формула, которая позволяет с легкостью его рассчитать: просто подставляйте необходимые значения, и готово! Инструкция Тормозной путь автомобиля – это расстояние, которое автомобиль проходит с момента срабатывания тормозной системы до его полной остановки. Длина тормозного пути напрямую зависит от скорости движения транспортного средства, способа торможения, а также дорожных условий.

К примеру, при скорости движения 50км/ч величина среднего тормозного пути составит приблизительно 15 м, а при 100 км/ч – 60 м.

Учтите, что тормозной путь автомобиля зависит от множества факторов, таких как: скорость движения, вес автомобиля, дорожное покрытие, погодные условия, способ торможения, а также состояние колес автомобиля и его тормозной системы. Определяйте тормозной путь автомобиля по следующей формуле: S = Kэ x V x V/(254 x Фc), гдеS – тормозной путь автомобиля в метрах,Кэ – тормозной коэффициент, который равен 1 у легкового автомобиля,V – скорость автомобиля (в км/ч) в начале торможения,Фc – коэффициент сцепления с дорогой (разные показатели в зависимости от погодных условий),0.7 – сухой асфальт,0.4 – мокрая дорога,0.2 – укатанный снег,0.1 – обледенелая дорога. Обратите внимание, что существует несколько различных способов торможения, а именно: плавное, резкое, ступенчатое и прерывистое.

Калькулятор остановочного пути автомобиля • Механика • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Калькулятор определяет остановочный путь автомобиля с момента обнаружения водителем опасности до момента полной остановки автомобиля, а также другие параметры, связанные с этим событием, в частности, время восприятия водителем сигнала о необходимости торможения, время реакции водителя, а также расстояние, которое прошел автомобиль во время этих событий. Калькулятор также определяет начальную скорость (скорость до начала торможения) по известной длине торможения (длины тормозного пути) с учетом дорожных условий. Как и все остальные калькуляторы, этот калькулятор не следует использовать в судебных процессах и при необходимости получения высокой точности.

Пример 1: Рассчитать расстояние, необходимое для остановки автомобиля, движущегося со скоростью 90 км/ч по мокрой горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием (коэффициент трения μ = 0,4) если время восприятия водителя 0,5 с и время реакции водителя 0,7 с.

Пример 2: Рассчитать начальную скорость автомобиля, движущегося по дороге с мокрым асфальтобетонным покрытием (μ = 0.4), если длина тормозного пути равна 100 м. Автомобиль движется на спуске с уклоном 10%.

Калькулятор остановочного пути

Входные данные

Начальная скорость

v₀м/скм/чфут/смиля/ч

Время восприятия опасности водителем

t_hpс

Время реакции водителя

t_hrс

Уклон

σградус%

Движение вверх Движение вниз

Состояние дороги

—Сухой асфальтМокрый асфальтПокрытый снегом асфальтПокрытый льдом асфальт

или Коэффициент трения

μ

Тип привода тормозов

—ПневматическийГидравлический

или Время срабатывания тормозной системы

t_brlс

Выходные данные

Угол крутизны уклона θ= °

Замедление a= м/с²

Время торможения t_br= с

Расстояние, которое проедет автомобиль во время восприятия водителем опасности S_hp= м

Расстояние, которое проедет автомобиль во время реакции водителя на опасность S_hr= м

Расстояние, которое проедет автомобиль за время задержки срабатывания тормоза S_brl= м

Тормозной путь S_br= м

Остановочный путь S_stop= м

Критический угол наклона для заданного коэффициента трения θ_crit= °

Критический уклон для заданного коэффициента трения σ_crit= %

Определения и формулы

Остановочный путь

Остановочный путь — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента, когда водитель видит опасность, оценивает ее, принимает решение остановиться и нажимает на педаль тормоза и до момента полной остановки автомобиля. Это расстояние является суммой нескольких расстояний, которые проходит автомобиль в то время, как водитель принимает решение, срабатывают механизмы тормозной системы и происходит замедление движения до полной остановки.

где s_hr — расстояние, которое проедет автомобиль во время восприятия и оценки водителем ситуации, s_hr — расстояние, которое проедет автомобиль во время во время реакции водителя на ситуацию, s_brl — расстояние, которое проедет автомобиль во время задержки срабатывания тормозов, и s_br — тормозной путь.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время восприятия и оценки водителем ситуации

Расстояние человеческого восприятия ситуации — это расстояние, которое пройдет автомобиль в то время, пока водитель оценивает опасность и принимает решение уменьшить скорость и остановиться. Оно определяется по формуле

где s_hp расстояние человеческого восприятия в метрах, v скорость автомобиля в км/ч, t_hp — время человеческого восприятия в секундах и 1000/3600 — коэффициент преобразования километров в час в метры в секунду (1 километр равен 1000 метров и 1 час равен 3600 секундам).

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время реакции водителя

Расстояние реакции водителя — это расстояние, которое пройдет автомобиль пока водитель выполняет решение остановить автомобиль после оценки опасности и принятия решения об остановке. Оно определяется по формуле

где s_hp — расстояние реакции водителя с метрах, v — скорость автомобиля в км/ч и t_hr — время реакции водителя в секундах.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, зависит от типа тормозной системы, установленной на автомобиле. Почти на всех легковых автомобилях и малотоннажных грузовых автомобилях используются гидравлическая тормозная система. На большинстве большегрузных автомобилей используются тормоза с пневматическим приводом. Задержка срабатывания пневматических тормозов приблизительно равна 0,4 с, а гидравлических (жидкость несжимаема!) 0,1–0,2 с. Общая задержка срабатывания тормозной системы измеряется как время от момента нажатия на педаль тормоза, в течение которого замедление становится устойчивым. Оно состоит из задержки срабатывания тормозной системы и времени установления постоянной величины замедления движения. В тормозной системе с пневматическим приводом воздуху необходимо время, чтобы пройти по тормозным магистралям. С другой стороны, в гидравлическом приводе задержек практически не наблюдается, и он работает в два—пять раз быстрее, чем пневматический.

Расстояние, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, определяется по формуле

где s_brl — расстояние в метрах, которое пройдет автомобиль во время срабатывания тормозной системы, v — скорость движения автомобиля в км/ч, t_brl — время срабатывания тормозной системы в секундах.

Замедление

Для упрощения расчетов предположим, что автомобиль движется с постоянным ускорением или замедлением, которое определяется по известной из курса элементарной физики формуле равноускоренного или равнозамедленного движения

где a — ускорение, v — начальная скорость, v₀ — конечная скорость и t — время.

Тормозной путь автомобиля

Тормозной путь автомобиля — это расстояние, которое проходит автомобиль с момента полного нажатия на педаль тормоза до момента полной остановки. Это расстояние зависит от скорости автомобиля перед началом торможения и от коэффициента трения между шинами и дорожным покрытием. В этом калькуляторе мы не учитываем другие факторы, влияющие на тормозной путь, например, сопротивление качению шин или лобовое сопротивление воздуха

В результатах исследования¹, в котором коэффициент трения определялся путем измерения замедления, определено, что антиблокировочная тормозная система (АБС) влияла на коэффициент трения таким образом: он увеличивается с увеличением скорости при использовании АБС и уменьшается, если АБС не используется. В этом исследовании также подтверждается, что на коэффициент трения между шинами и дорожным покрытием влияет температура и интенсивность дождя.

Вывод зависимости тормозного пути от скорости и трения с использованием второго закона Ньютона

Коэффициент трения определяется как отношения силы трения к силе нормального давления, прижимающей тело к опоре:

или

где F_fr — сила трения, μ коэффициент трения и F_norm — сила реакции опоры.

Действующая на тело нормальная сила реакции опоры определяется как составляющая силы реакции, перпендикулярная к поверхности опоры тела. В простейшем случае, когда тело находится на плоской горизонтальной поверхности, нормальная сила равна весу этого тела:

где m — масса тела и g — ускорение свободного падения. Эта формула выведена из второго закона Ньютона:

В более сложном случае, если тело расположено на наклонной плоскости, нормальная сила рассчитывается как

где θ — угол наклона между плоскостью поверхности и горизонтальной плоскостью. В этом случае нормальная сила меньше веса тела. Случай наклонной поверхности мы рассмотрим чуть позже.

В случае же горизонтальной поверхности, если коэффициент трения между телом и поверхностью равен μ, то сила трения равна

В соответствии со вторым законом Ньютона, эта сила трения, приложенная к движущемуся телу (автомобилю) приводит к возникновению пропорционального ей замедления:

или

Теперь, в соответствии с уравнением ускоренного (замедленного) движения имеем

Из курса элементарной физики известно, что при равнозамедленном движении с постоянным замедлением, если конечная скорость равна нулю, то тормозной путь определяется уравнением

Это уравнение можно переписать в более удобной форме с использованием преобразования скорости в км/час в м/с:

Подставляя в это уравнение a = μg, получаем формулу тормозного пути:

где скорость v задается в км/час, а ускорение силы тяжести g в м/с².

Решая это уравнение относительно v, получаем:

Аналогичную формулу для определения тормозного пути можно получить с помощью энергетического метода.

Вывод зависимости тормозного пути от скорости и трения с помощью энергетического метода

Теоретическое значение тормозного пути можно найти, если определить работу по рассеиванию кинетической энергии автомобиля. Если автомобиль, движущийся со скоростью v, замедляет движение до полной остановки, работа тормозной системы W_b, требуемая для полного рассеяния кинетической энергии автомобиля E_k, равна этой энергии:

Кинетическая энергия движущегося автомобиля E_k определяется формулой

где m — масса автомобиля и v — скорость движения автомобиля перед началом торможения.

Работа W_b, выполненная тормозной системой, определяется как

где m — масса автомобиля, μ — коэффициент трения между шинами и дорожным покрытием, g — ускорение силы тяжести и s_br — тормозной путь, то есть расстояние, которое прошел автомобиль от начала торможения до полной остановки.

Теперь, с учетом того, что E_k = W_b, имеем:

или

Скорость автомобиля до начала торможения является наиболее важным фактором, влияющим на величину остановочного пути. Другими, менее важными, факторами, влияющими на остановочный путь, являются время оценки водителем ситуации, время реакции водителя, скорость работы тормозной системы автомобиля и состояние дороги.

Время торможения

Из курса элементарной физики известно, что средняя скорость при равноускоренном движении равна полусумме начальной и конечной скорости:

С учетом, что конечная скорость равна нулю, время торможения определяется в калькуляторе как

Движение вверх и вниз по уклону

Силы, действующие на автомобиль на уклоне: F_g — сила тяжести (вес автомобиля), F_gd — скатывающая вниз составляющая веса автомобиля, F_fr — сила трения, действующая параллельно поверхности дорожного полотна с уклоном, F_gn — нормальная составляющая веса автомобиля, направленная перпендикулярно поверхности дороги, и F_nr — сила реакции опоры, равная нормальной составляющей веса автомобиля.

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, замедляющий движение автомобиль может быть представлен в виде тела на поверхности с углом наклона θ (см. рисунок выше). Для простоты мы будем рассматривать только две силы, действующие на автомобиль, находящийся на уклоне. Это вес автомобиля и сила трения. Автомобиль, движущийся с начальной скоростью, замедляет движение, если сила трения, действующая параллельно дорожному полотну, больше, чем скатывающая сила, являющаяся составляющей силы тяжести, которая также параллельна дорожному полотну. Если начальная скорость автомобиля равна нулю, он в этой ситуации остается на месте при условии, что угол уклона меньше критического (об этом — ниже).

В то время, как сила тяжести F_g стремится скатывать автомобиль вниз, сила трения F_fr сопротивляется этому движению. Чтобы автомобиль мог в этой ситуации остановиться, сила трения должна превышать скатывающую составляющую силы тяжести F_gd.

В то же время, если сила трения превышает скатывающую составляющую силы тяжести, автомобиль будет двигаться вниз с постоянным ускорением и его тормозная система будет неспособна его остановить. Это может произойти, если угол наклона (уклон) дорожного полотна слишком велик или коэффициент трения слишком мал (вспомним как ведет себя автомобиль с обычными шинами на уклоне, если он покрыт коркой льда!).

По определению коэффициента трения, можно записать уравнение для силы трения:

или

Скатывающая составляющая силы тяжести:

Результирующая сила F_total, действующая на автомобиль на уклоне:

или

Как мы уже отмечали, сила F_total должна быть направлена вверх, иначе автомобиль при движении вниз остановить невозможно. В соответствии со вторым законом Ньютона, ускорение (точнее, замедление) автомобиля, движущегося под действием силы F_total, определяется как

Подставляя ускорение в выведенную выше формулу тормозного пути, получаем:

Решая это уравнение для v_pre-braking, получим:

Отметим еще раз, что в этих формулах g задается в м/с, v в км/ч и s в метрах. В нашем калькуляторе используются две последние формулы.

Припаркованные и движущиеся по ул. Дивисадеро в Сан-Франциско (Калифорния) автомобили. Уклон дорожного полотна в этом месте равен 31% или 17°.

Уклон

Величина уклона дороги (показателя крутизны склона) равна тангенсу угла плоскости дорожного покрытия к горизонтали. Он рассчитывается как отношение перпендикуляра, опущенного из точки на поверхность (превышения местности) к длине горизонтальной поверхности от начала склона до перпендикуляра (горизонтальному расстоянию). По определению уклона считается, что при движении вверх уклон является положительным, а при движении вниз уклон является отрицательным, когда превышение в действительности является понижением дороги. Уклон дороги σ выражают как угол наклона к горизонтали в градусах или как отношение в процентах. Например, подъёму 15 метров на 100 метров перемещения по горизонтали соответствует уклон, равный 0,15 или 15%. В этом калькуляторе мы используем уклон в процентах, определяемый по формуле

где Δh — превышение местности и d — проекция уклона на горизонталь (см. рисунок выше). Если известен уклон, то угол наклона можно определить по формуле

Критический угол

При увеличении угла наклона дорожного полотна выше определенного значения, называемого критическим углом, движущийся вниз автомобиль затормозить невозможно, так как действующая на него сила трения становится меньше скатывающей силы. Этот критический угол находится из условия

или

или

Из этой формулы можно найти критический угол для данного коэффициента трения, при котором автомобиль не сможет затормозить:

Уклон, выраженный в процентах, определяется по известному углу наклона таким образом:

Пример

В этом примере мы покажем, как использовать формулу для определения тормозного пути. Пусть автомобиль движется с начальной скоростью v_pre-braking = 90 км/ч вниз по уклону σ = 5% по мокрому асфальту (коэффициент трения μ = 0,4). Нужно определить тормозной путь. Для расчетов используем выведенные выше формулы.

Особые случаи

Нажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть как работает калькулятор в особых режимах:

Литература

1. Hartman, J 2014, Effects of velocity, temperature And rainfall on the friction coefficient of pneumatic tyres And bitumen roads, Doctor of Philosophy (PhD), Aerospace, Mechanical And Manufacturing Engineering, RMIT University PDF 48 MB
2. Wikibooks. Fundamentals of Transportation

Формула нахождения тормозного пути

Тормозной путь — калькулятор, формула и расчет онлайн

Калькулятор тормозного пути позволит оценить тормозной путь автомобиля, движущегося с заданной скоростью. Для использования укажите тип дорожного покрытия, на котором тормозит автомобиль и скорость, при которой начинается торможение. Калькулятор рассчитает сколько метров пройдет автомобиль при торможении.

Калькулятор тормозного пути

Формула тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути применяется в подразделениях ГИБДД. Именно она используется в нашем калькуляторе. В этой формуле:

S — тормозной путь,

Кт — тормозной коэффициент (для легкового автомобиля равен 1),

V — скорость автомобиля,

Kсц — коэффициент сцепления.

Понятия и пояснения

Тормозной путь — это путь, который проходит автомобиль с момента, когда сработал тормозной механизм до полной остановки автомобиля. На него влияют:

• состояние и тип дорожного покрытия,
• состояние шин автомобиля,
• начальная скорость автомобиля,
• масса автомобиля,
• исправность тормозной системы.

Остановочный путь — путь с момента обнаружения опасности до полной остановки автомобиля. Понятно, что тормозной путь входит в остановочный. Кроме того в остановочный путь входят:

1. путь, который проехал автомобиль с момента обнаружения опасности до нажатия на педаль тормоза;
2. путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы.

Первый параметр зависит от множества факторов, определяющим из которых является времени реакции водителя. По результатам многочисленных экспериментов, оно может меняться от 0,3 до 1,5 секунды. В среднем можно считать время реакции водителя равное 1 секунде. Кроме этого существует понятие «нормативное время восприятия сложной ситуации» равное 0,8 секунды. Также установлено, что время реакции у женщин, при возникновении сложной дорожной ситуации может достигать 2,5-3 секунд, тогда как у мужчин 1,5-2 секунды. Кроме этого на время реакции влияет:

• опыт водителя,
• его эмоциональное состояние,
• возраст,
• время суток и погодные условия,
• прием медикаментов,
• состояние алкогольного или иного опьянения,
• место возникновения опасной ситуации.

Время срабатывания тормозной системы зависит от ее типа и технического состояния. Тормозная система с гидравлическим приводом срабатывает за 0,2 – 0,3 секунды, с пневматическим за 0,5 –0,6 секунд.

Ваша оценка

[Оценок: 94 Средняя: 4.6]

Расчет тормозного пути Автор admin средний рейтинг 4.6/5 — 94 рейтинги пользователей

calculat.ru

что это и как рассчитать

Подробности

Категория: Блог о продаже автомобиля

Создано: 18 февраля 2020

Просмотров: 170

Всем водителям не следует забывать о том, что при нажатии на тормоз авто мгновенно не останавливается. Для этого нужно некоторое время, зависимое от многих факторов. Согласно ПДД, необходимо соблюдать безопасную дистанцию между своим и идущим впереди авто, чтобы при надобности успеть затормозить. Для расчета данной дистанции нужно знать, что такое тормозной путь. Кроме того, большинство людей путают остановочный и тормозной путь.

Тормозной путь: что это

Независимо от опытности и профессионализма водителя, за рулем случаются ситуации, когда нужно оперативно остановить авто:

• На дороге неожиданно возникает животное или люди;
• Возникает поломка авто;
• Другие водители нарушают ПДД, создавая аварийную обстановку;
• Происходят непредвиденные ситуации: препятствия, неровная дорога и т. д.

Чтобы остановить авто, водители пользуются тормозом. Тормозной путь транспорта – это отрезок, преодолеваемый машиной за время при срабатывании тормозной системы до достижения нулевой скорости.

Читайте также: Срочный выкуп аварийных авто

Факторы, влияющие на тормозной путь

Отрезок торможения разный, в зависимости от ситуации и условий. Факторы, воздействующие на данное расстояние, разделяются на 2 категории:

1. Факторы, зависящие от автомобилиста;
2. Факторы, не зависящие от водителя.

Состояние дорог и погода – это условия, на которые не влияет тот, кто сидит за рулем авто. Логично, что в снежную погоду необходимо больше времени, чтобы затормозить машину, чем в сухую. На отрезок торможения также влияет и покрытие трассы. На гладкой дороге, сделанной без включения камня, при торможении отрезок, который проедет транспорт, увеличится.

На заметку! На трассе, покрытой ямами, тормозной отрезок будет маленьким.

Это объясняется тем, что автомобилисты на плохих дорогах развивают небольшую скорость. Больше факторов, зависящих от водителя:

• Устройство и работоспособность тормозной системы. Важно исправное состояние машины, включая и тормоза, не изношенность колодок, а также оптимальное давление в шинах;
• Скорость. При малой скорости отрезок торможения уменьшается, и наоборот большая скорость приведет к увеличению расстояние, которое потребуется транспортному средству для остановки;
• Используемые шины. Износ протектора должен быть оптимальным, а используемая резина должна быть по погоде. Довольно часто многие аварийные ситуации происходят из-за несвоевременной замены шин и из-за езды на некачественной, изношенной резине, которая не способна обеспечить необходимые характеристики и безопасность при езде;
• Наличие ABS-системы. Такая система на сухом асфальте помогает быстро останавливать авто, в гололед она позволяет сохранять управление, но при этом увеличивается дистанция торможения;
• Загрузка машины. Легче остановить легкий автомобиль, чем транспорт, который хорошо загружен. Нагруженная машина тормозит на более длинном отрезке;
• Трезвость водителя. У трезвого человека более быстрая реакция на изменение ситуации на трассе, поэтому при необходимости он быстрее затормозит машину. Поэтому стоит отказываться от алкоголя, планируя сесть за руль. Это позволит избежать аварий и обезопасит людей;
• Отсутствие отвлекающих моментов при езде. Часто медленная реакция водителя связывается с тем, что он не смотрит за дорогой и отвлекается. В настоящее время зачастую внимание отвлекает сотовый телефон и другие гаджеты, которые сводят людей с ума, не позволяя отказываться от них даже за рулем. Из-за замедленной водительской реакции увеличивается тормозной отрезок.

Формула для вычисления тормозного пути

Порой нужно рассчитывать тормозной отрезок, к примеру, в следующих условиях:

• криминалистическая экспертиза;
• испытания транспорта;
• проверка работоспособности тормозной системы после ее доработки.

Чтобы произвести подобное вычисление, применяется формула:

Sторм = Кэ * V * V/(254 * Фс), где: S торм. – тормозной отрезок; V – скорость транспорта; Кэ – коэффициент торможения; Фс – коэффициент сцепления, который бывает различным. Так:

• При мокрой дороге – 0,4;
• При сухой – 0,7;
• При гололеде – 0,1;
• При снеге – 0,2.

Как тормозной путь зависит от дороги?

Коэффициент торможения – это постоянная величина, равняющаяся в основном единице. Рассмотрим пример. Автомобиль едет в летний сезон со скоростью 70 км/ч по сухому асфальту. Нужно вычислить тормозной путь.

S = 1*70*70/(254*0,7) = 28 метров – это и будет отрезок торможения.

Необходимо знать, что тормозной отрезок авто прямо пропорционален квадрату ее скорости. Так, при двойном увеличении скорости, к примеру, с 30 км/ч до 60 км/ч, отрезок торможения увеличился в 4 раза.

Отличие тормозного и остановочного пути

Остановочный и тормозной пути – это различные понятия, но их часто приравнивают и путают. Под остановочным путем понимается расстояние, прошедшее автомобилем после осознания водителем необходимости остановиться до достижения транспортом нулевой скорости. Тормозным путем называется отрезок, который проходит авто от срабатывания тормозов до остановки. Так, остановочный отрезок содержит не только отрезок торможения, но и отрезок, прошедший машиной, пока водитель реагировал на сложившуюся ситуацию.

Вычисление полного времени остановки и итогового тормозного пути

В итоге, величина данного пути содержит не просто дистанцию торможения, но и расстояние водительской реакции. Для вычисления расстояния, пройденного машиной за время водительской реакции, нужно использовать такую формулу:

S реакции = V/ 10*3, где V – скорость машины.

Так, общий тормозной путь станет равным сумме 2-х величин: тормозного пути и отрезок водительской реакции. S итог = Sреакции + Sторм.

Вспоминаем об авто, двигающемся в летнее время со скоростью 70 км/ч по сухой дороге, вычисляем расстояние реакции.

S реакции = 70/10 * 3 = 21 метр

Теперь, когда известно, что тормозной путь — 28 метров, а дистанция реакции – 21 метр, можно вычислить его общее значение: S итог = 28+ 21 = 49 метров

Под полным временем остановки понимается временный промежуток, за который автомобиль проходит общий путь торможения. Это время объединяет время, которое тратится на тормозной отрезок, и время водительской реакции.

Он вычисляется по формуле , где:

• t_p — время водительской реакции;
• t_c — время, когда срабатывает тормозной привод;
• v_o — начальная скорость торможения;
• t_H — время увеличения тормозных сил;
• g — ускорение свободного падения;
• K_э — коэффициент эффективности торможения;
• φ — коэффициент продольного сцепления колес авто с дорогой.

 

Важно! Общепринятой нормой времени водительской реакции считается 1 секунда. Общий остановочный отрезок включает расстояние водительской реакции и отрезок торможения. На данные величины воздействуют некоторые факторы. Для сокращения величины итогового значения нужно следовать скоростному режиму, проверять исправность авто, быть за рулем в трезвом состоянии и учитывать загрузку машины. Не стоит забывать, что многие ситуации и обстоятельства зависят от самого человека. Поэтому нужно самостоятельно проверять, не нарушать и быть внимательным, чтобы избегать неприятных случаев.

Понравилась статья?

Расскажи друзьям

Читайте также

Порядок и стоимость переоформления автомобиля

Транспортные средства юридических лиц и индивидуальных предпринимателей регистрируются по месту государственной регистрации этих юридических лиц и индивидуальных предпринимателей. Допускается регистрация транспортных средств юридических лиц по месту нахождения их филиалов, представительств и других обособленных подразделений.

Подробнее…

Особенности оформления купли-продажи автомобиля

Переход права собственности на транспортное средство предполагает выполнение некоторых бюрократических процедур и соблюдение ряда формальностей.

Подробнее…

Продал вторую машину-плати налоги

Многие автолюбители даже не подозревают, что, продав два или более авто в течение года, они обязаны подать декларацию в налоговую инспекцию. При этом, если Вы продали второй автомобиль дороже, чем купили, то обязаны заплатить налог с суммы продажи.

Подробнее…

Как продать машину без снятия с учета

Каким образом реализовать дорожное транспортное средство, не снимая с учета? Решение этой проблемы волнует многих автовладельцев.

Подробнее…

Договор купли-продажи автомобиля юридического лица физическому

На данный момент услугами рынка по продаже автомобилей пользуются не только частные лица, но и компании, так как они нуждаются в регулярном обновлении рабочих автомобилей.

Подробнее…

Как грамотно оформить договор купли-продажи автомобиля

При продаже автомобиля очень важно юридически грамотно оформить договор купли-продажи. Действующее законодательство регламентирует определённые правила проведения сделки, учитывая интересы и продавца и покупателя.

Подробнее…

Как избежать штрафа за тонировку авто

Если Вы любите затонировать свой автомобиль вкруговую, то данный текст именно для вас.

Как не получить штрафные санкции за подобное?

Подробнее…

Как продать автомобиль, полученный в наследство

После получения автомобиля по наследству, большинство людей задумываются о его продаже, причин этому достаточно много, возможно автомобиль старый, он вас не устраивает, вы хотите от него избавится или хотите вложить в какие-то внутренние инвестиции.

Подробнее…

Продажа авто при разводе, особенности и «подводные камни»

У нас часто спрашивают, как же продавать машину, если она была приобретена в браке, развод не за горами или уже состоялся.

Подробнее…

Договор купли – продажи и акт приема-передачи автотранспорта

Особо значимым документом при покупке автомобиля является как договор купли-продажи, так и акт приема-передачи автотранспорта. Имея под рукой пример его составления, можно справиться с оформлением акта купли-продажи, не обращаясь за помощью к юристу.

Подробнее…

avtovikyp.by

Как правильно вычислить дистанцию, тормозной и остановочный путь автомобиля: формулы расчета

Формулы расчета остановочного и тормозного пути, а также безопасной дистанции.

В теоретическом экзамене есть вопрос о среднем времени реакции водителя, правильным ответом на который является 1 секунда. Также в билетах ГИБДД имеется вопрос, связанный с безопасной дистанцией. Есть вопросы, касаемые торможения. Но, как говорится, теория – это теория, которая, увы, с практикой, как правило, не имеет ничего общего.

Во-первых, то, что вы учили в билетах, является теорией, основанной на усредненных значениях и различных исследованиях. Фактически же время реакции водителя, остановочный и тормозной путь зависят от многих факторов и не могут быть точно рассчитаны для всех случаев. Тем не менее каждый водитель должен уметь рассчитывать эти параметры хотя бы приблизительно. 

 

Тормозной путь автомобиля

Тормозной путь – это расстояние, которое будет пройдено автомобилем между контактом водителя с педалью тормоза и полной остановкой транспортного средства. Также стоит понимать различия между «нормальным торможением» и «экстренным торможением». В том числе не нужно забывать, что погодные условия влияют на тормозной путь. Если на дороге есть снег, тормозной путь, естественно, увеличивается. 

 

 

Вот формула расчета тормозного пути:

 

(Скорость в км / ч: 10) x (скорость в км / ч: 10) = тормозной путь в метрах

 

Пример расчета: представим, что вы едете со скоростью 50 км/ч по городу и подъезжаете к пешеходному переходу, по которому идут дети. Расчет: (50 км/ч : 10) х (50 км/ч : 10) = 25 (метров). Таким образом, тормозной путь вашей машины составляет 25 метров. Поэтому вы должны учитывать длину тормозного пути, чтобы спокойно своевременно начать тормозить и остановиться перед пешеходным переходом. 

 

Имейте в виду, что при экстренном торможении вы обычно нажимаете педаль тормоза полностью. В этом случае, как правило, тормозной путь сокращается вдвое. Вот формула тормозного пути при экстренном торможении:

 

 

(Скорость в км / ч: 10) x (скорость в км / ч: 10) / 2 = тормозной путь в метрах 

 

Пример расчета: вы едете по городу со скоростью 50 км/ч, и вдруг на дорогу выкатывается мяч, за ним бежит ребенок. Вам нужна экстренная остановка автомобиля. Расчет: (50 км/ч : 10) х (50 км/ч : 10)/2 = 12,5 (метров). Тормозной путь вашей машины при экстренном торможении составит 12,5 метра. 

 

 

Время и путь реакции водителя

Время реакции водителя – это время, которое пройдет с момента обнаружения водителем опасности на дороге до начала принятия мер по ее предотвращению.

 

Путь реакции водителя – это путь, который пройдет автомобиль с момента обнаружения водителем опасности на дороге до нажатия педали тормоза. 

Вот формула расчета пути, который пройдет автомобиль в момент реакции водителя на опасность: 

 

 

(Скорость в км / ч: 10) x 3 = путь реакции в метрах

 

Пример расчета: представим, что вы едете со скоростью 100 км/ч по проселочной дороге и внезапно на дорогу выбегает лось.  Расчет: (100 км/ч : 10) х 3 = 30 (метров). То есть, после того как вы среагируете на опасность на дороге, ваша машина проедет примерно 30 метров. Добавьте к этому тормозной путь автомобиля.

 

Внимание: эти правила не являются научно правильными формулами и дают только приблизительное значение!

 

Остановочный путь автомобиля

Остановочный путь – это расстояние, пройденное транспортным средством с момента обнаружения водителем опасности на дороге до полной остановки машины. 

 

 

Если вы хотите рассчитать остановочный путь автомобиля, вы должны добавить к тормозному пути автомобиля путь, пройденный за время реакции водителя. Вот как это можно сделать:

 

(Скорость в км / ч: 10) х 3 + (скорость в км / ч: 10) х (скорость в км / ч: 10)

Первое значение в выражении – это путь реакции водителя, пройденный автомобилем, пока водитель реагирует на опасность на дороге. Второе выражение – это формула расчета тормозного пути. Для того чтобы вычислить остановочный путь транспортного средства, необходимо оба результата сложить вместе. 

 

Пример расчета:  вы едете на своей машине со скоростью  50 км/ч. Расчет: (50 км/ч : 10) х 3 = 15 метров пути проедет машина при реагировании на опасность на дороге (50 км/ч : 10) x (50 км/ч : 10) = 25 метров составит тормозной путь автомобиля. В итоге, сложив оба значения, получаем, что остановочный путь транспортного средства составит 40 метров. 

 

Внимание: эти правила не являются научно правильными формулами и дают только приблизительное значение!

 

Дистанция

• Три длины автомобиля. Любой, кто путешествует в городских условиях, должен соблюдать дистанцию ​​не менее 15 метров, или три длины автомобиля.
• Половина спидометра: для безопасной дистанции за пределами населенных пунктов обращайте внимание на скорость автомобиля. Для того чтобы вычислить безопасную дистанцию, разделите на 2 текущую скорость, которую показывает спидометр. В итоге вы получите дистанцию до других автомобилей в метрах. Пример: на скорости 70 км/ч вы должны держаться до впереди идущего автомобиля на расстоянии не менее 35 метров. Причем это касается сухого асфальта в летнее время. 
• Двойное расстояние: в случае плохой видимости или плохих дорожных условий вы должны удвоить безопасную дистанцию.

1gai.ru

Вот как можно рассчитать тормозной путь: Формула

Как рассчитать расстояние тормозного пути автомобиля.

 

Как быстро автомобиль ускоряется, наверное, знает большинство автовладельцев. Даже если вы не замеряли динамику разгона своей машины, вы наверняка смотрели заводские технические характеристики вашего авто, где обычно автопроизводитель указывает минимально возможное время разгона с 0-100 км/час. Но теперь вопрос: сколько времени нужно, чтобы остановить вашу машину? Вы знаете это? Уверены, что нет. Но, оказывается, рассчитать расстояние тормозного пути можно достаточно легко с помощью простой формулы. Мы расскажем вам, как это делается. 

 

Нет такой вещи во Вселенной или материи, которая может мгновенно остановиться. Также и любой автомобиль, когда вы нажимаете педаль тормоза, не сразу может остановиться. Дело в том, что для того чтобы автомобиль или любой объект в нашем мире остановился, необходимо, чтобы он потерял энергию, которая его движет. В результате у любого автомобиля есть тормозной путь, который он проезжает с момента нажатия педали тормоза до момента полной остановки. Это и есть тормозное расстояние машины.

 

Но на самом деле тормозной путь любого авто зависит не только от его характеристик и тормозной системы, но и от реакции водителя при нажатии педали тормоза. Ведь для того чтобы принять решение о необходимости торможения и нажать педаль тормоза, требуется время, которое хоть и минимально, но достаточно, чтобы машина успела проехать немаленький путь. Особенно это важно при большой скорости движения, где за какие-то доли секунды автомобиль проезжает приличное расстояние. Итак, в итоге, чтобы рассчитать реальную длину тормозного пути, нужно учитывать не только время и расстояние, пройденное автомобилем с момента нажатия водителем педали тормоза до момента остановки машины, но и время, необходимое для принятия решения о торможении. Дело в том, что при принятии решения о торможении мы тратим драгоценные секунды. Вот пример:

 

• Время отклика: Прежде чем водитель нажмет педаль тормоза, он должен оценить дорожную ситуацию и определить, необходимо ли торможение. Также нужно понять, какое необходимо торможение – полная остановка автомобиля или простое снижение скорости. Обычно, согласно многочисленным исследованиям, большинству водителей для этого требуется около 0,1 секунды. 

• Время, необходимое для нажатия педали тормоза: После того, как водитель понял, что должен тормозить, необходимо еще примерно 0,8 секунды, для того чтобы переместить ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее.  

 

Кроме того, даже при нажатии педали тормоза есть еще небольшая потеря времени, связанная с тем, что при нажатии педали тормоза автомобиль, как правило, не начинает резко тормозить. А для того чтобы машина реально начала резко снижать скорость, надо усилить давление на педаль тормоза (пороговое время, необходимое для требуемого тормозного давления в тормозной системе). Также у всех автомобилей разное время отклика на нажатую педаль тормоза. Здесь все, конечно, зависит от конструкции тормозной системы и наличия различной электроники, контролирующей тормоза автомобиля.

 

Смотрите также: Полный привод оказался лучше при торможении, чем привод на два колеса: Видео

 

Вы не поверите, но для того чтобы машина реально начала тормозить после нажатия педали тормоза, необходима еще почти 1 секунда времени. Вы представляете, как это много при движении на большой скорости? За эту лишнюю секунду вы можете проехать очень большой путь. 

 

Что такое формула тормозного пути?

В общем, торможение автомобиля делится на два вида. Например, есть нормальное торможение, а есть экстренное, когда вам нужно резко остановить машину, чтобы избежать аварии.

 

При торможении в повседневной жизни, допустим, если вы хотите остановить автомобиль на светофоре, вы обычно нажимаете педаль тормоза намного плавнее и мягче, чем при необходимости полностью остановить автомобиль на парковке во дворе. В этом случае вы не применяете в машине максимальное тормозное усилие. При таком плавном и мягком торможении, как правило, тормозной путь (тормозное расстояние) увеличивается. Примерное расстояние тормозного пути при нормальном торможении можно рассчитать по следующей простой формуле:

 

(Скорость в км/ч : 10) x (скорость в км/ч : 10) = тормозной путь в метрах

 

При экстренном торможении педаль тормоза, как правило, нажата целиком и с полной силой. Из-за более высокой силы торможения обычно тормозной путь машины сокращается примерно в 2 раза. Поэтому длину тормозного пути можно также вычислить по следующей формуле:

 

(Скорость в км/ч : 10) x (скорость в км/ч : 10) / 2 = тормозной путь в метрах

 

Внимание: Вычисляемый по этим формулам тормозной путь является лишь приблизительным значением и подсказкой для водителей. На самом деле в реальности тормозной путь может быть как меньше, так и больше. Ведь расстояние тормозного пути зависит от навыков и опыта вождения водителя, от технической исправности автомобиля, его конструкции, марки, модели, состояния дорог, состояния протектора резины и многих других факторов, которые напрямую влияют на длину тормозного пути. Но благодаря этим формулам вы примерно сможете высчитать среднюю длину тормозного пути машины при определенной скорости движения. Это позволит вам скорректировать ваш стиль управления автомобилем, а также станет хорошим пособием для водителей-новичков. 

 

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?

 

Как мы уже сказали, чтобы рассчитать весь тормозной путь, нужно учитывать потерю времени при принятии водителем решения о торможении (то есть время реакции водителя). Для этого нужно использовать другую формулу, которая обеспечивает более точный приблизительный расчет тормозного расстояния, которое проедет автомобиль в момент принятия решения о необходимости остановки. Вот эта формула:

 

(Скорость в км/ч : 10) x 3 = путь реакции в метрах

 

В итоге, сделав вычисление по вышеуказанным формулам, вы можете вычислить приблизительный итоговый тормозной путь вашего автомобиля при любой скорости движения. Вот пример. Если вы управляете своим автомобилем со скоростью 50 км/ч, то с помощью приведенных формул вычислите следующие значения:

 

• Тормозной путь при принятии решения о торможении на этой скорости (реакция на дорожную ситуацию + принятие решения о торможении + время, необходимое для перемещения ноги с педали газа на педаль тормоза, а также время отклика тормозной системы на нажатую педаль тормоза) составит где-то (50/10) х 3 = 15 метров. То есть пока вы будете принимать решение о торможении при скорости в 50 км/ч, ваша машина проедет 15 метров. 

• Тормозной путь при нормальном торможении (с момента нажатия педали тормоза до момента остановки машины) составит около (50/10) х (50/10) = 25 метров.  

• При экстренном торможении тормозной путь, как мы уже отметили, сокращается примерно в два раза. Соответственно, расчет тормозного расстояния автомобиля, который движется со скоростью 50 км/ч, будет выглядеть следующим образом: (50/10) x (50/10) / 2 = 12,5 метров.

• В результате теперь мы можем вычислить реальный итоговый тормозной путь автомобиля. Так, при нормальном (не резком, а обычном) торможении итоговый тормозной путь составит около 40 метров. При экстренном торможении – не менее 28 метров. 

 

Примечание: Обратите внимание, что если скорость автомобиля будет выше всего в два раза, его итоговый тормозной путь увеличится в четыре раза!!!

 

Смотрите также: Основные принципы работы тормозного механизма автомобиля [Принцип работы и элементы тормозной системы]

 

То есть мнение о том, что при увеличении скорости автомобиля в два раза тормозной путь увеличивается только в два раза, – это чистый воды миф среди многих автолюбителей. Так что имейте это в виду, когда садитесь за руль. Самое удивительное, что об этом не знают даже многие опытные водители. 

 

Пример расчета тормозных и остановочных расстояний
Скорость, в км / ч	Путь, пройденный автомобилем во время реакции водителя, в метрах	Тормозное расстояние, в метрах (с момента нажатия педали тормоза до полной остановки машины)	Итоговый тормозной путь, в метрах
25	7,5	6,25	13,75
50	15	25	40
100	30	100	130
150	45	225	265
200	60	400	460

 

Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь?

 

Решающим значением для длины тормозного пути, конечно же, является скорость автомобиля, с которой он движется по дороге. Также на тормозной путь влияет качество установленной на машину тормозной системы. В том числе важную роль, несомненно, играет и состояние дороги (снег, лед, качество асфальта/бетона, трещины в дорожном покрытии, листья, лужи и т. п.). И само собой, не стоит забывать о состоянии шин автомобиля. Ведь в определенных случаях изношенная резина сильно увеличит тормозной путь автомобиля, так как не сможет передавать нормальную тормозную способность дорожному покрытию в отличие от новых шин, имеющих нормальное сцепление с дорогой. 

Также ясно, что на мокрой поверхности тормозное расстояние машины больше, чем на сухом асфальте. 

 

Не стоит забывать и об уровне подготовки водителя. Особенно важна, как мы узнали, для итогового тормозного пути скорость реакции водителя на дорожную ситуацию, требующую остановки автомобиля. Но скорость реакции за рулем зависит не только от опыта вождения. Например, знаете ли вы, что когда вы садитесь за руль в сонном состоянии (не выспались, устали или долго находились за рулем), то скорость реакции может замедлиться почти в два раза по сравнению со скоростью реакции хорошо отдохнувшего водителя.  

В целом же на скорость принятия решения за рулем (скорость реакции) влияет много факторов: возраст водителя, алкогольное или похмельное состояние, употребление определенных медикаментов и в целом состояние здоровья. Так, при многих хронических заболеваниях скорость реакции многих водителей существенно снижается. Следовательно, все эти факторы серьезно влияют на тормозной путь автомобиля. 

 

Смотрите также: Тормозной путь автомобиля: Все что нужно знать

 

То же самое касается и отвлечения внимания из-за смартфонов, которыми так любят пользоваться за рулем многие водители, несмотря на строгий запрет согласно нашему действующему законодательству.

 

Как мы уже сказали, на тормозной путь также влияет время отклика тормозной системы автомобиля на нажатую педаль тормоза. Особенно это касается старых автомобилей. Современные же, как правило, оснащены уже новым поколением тормозов, которые мгновенно активируются за счет максимального тормозного давления, как только вы резко ударите ногой по педали тормоза (например, при экстренном торможении). Эта технология позволила существенно сократить итоговый тормозной путь современных машин. 

 

Как повысить безопасность при управлении автомобилем?

 

Не зря основное правило вождения гласит о том, что водитель должен держать на дороге достаточную дистанцию до других автомобилей, чтобы оставалось пространство для экстренного торможения и для того, чтобы не спровоцировать ДТП. Но, с другой стороны, вы не должны держать дистанцию между автомобилями слишком большой. Помните, что все должно быть в меру. Вот некоторые правила вождения от экспертов:

 

• В городском движении: Держите расстояние до других автомобилей около 15 метров. 
• На автомагистралях, шоссе и проселочных дорогах: При скорости движения около 100 км/ч держите дистанцию примерно 50 метров. При плохой видимости или на скользкой дороге дистанция до других машин должна быть увеличена в два раза. Например, при скорости в 100 км/ч на скользкой дороге держите расстояние до впереди идущей машины минимум в 100 метров.  

1gai.ru

Как найти скорость торможения формула

Известно, что грузовой автомобиль массой пять тысяч килограмм движется по горизонтальному пути со скоростью семьдесят два километра в час (20 метров в секунду).
Необходимо: определить силу и время торможения автомобиля, если тормозной путь составил пять метров.

Дано: m=5000 кг; v=20 м/сек; s=5 м
Найти: F-?; t-?

Исходя из того, что работа силы торможения численно равна изменению кинетической энергии движущегося автомобиля , получаем формулу для определения силы торможения

Подставив в формулу численные значения, рассчитаем силу торможения грузового автомобиля

н

Из формулы , при условии, что v_t=0: , где , получаем формулу времени торможения

Время торможения автомобиля

сек

Ответ: сила торможения автомобиля составила двести тысяч ньютон, время торможения равно половине секунды.

Тормозной путь – расстояние, которое потребуется автомобилю, чтобы полностью остановиться с момента начала работы системы торможения.

В обиходе этот термин часто путают с остановочным, однако тормозной и остановочный путь – разные понятия. В последнем случае учитывается расстояние, прошедшее с момента осознания водителем необходимости торможения до скорости 0 км/ч. Тормозной путь – часть остановочного.

От чего зависит тормозной путь

Рассматриваемый показатель не является постоянной величиной и может варьировать по ряду причин. Все факторы, влияющие на путь торможения, можно разделить на две большие группы: зависящие от водителя и независящие от водителя. К числу причин, не зависящих от человека за рулем, относят:

Несложно догадаться, что в дождь, снег или гололед расстояние, которое потребуется для остановки автомобиля, будет большим, чем на сухом асфальте. Торможение окажется длительным и при движении по гладкому асфальту, в который не была добавлена каменная крошка. Здесь колесам не за что зацепиться, в отличие от шершавых покрытий.

На заметку: стоит заметить, что плохое качество дороги (ямы, выбоины) не приводит к удлинению расстояния, необходимого для остановки. Здесь играет роль человеческий фактор. Пытаясь сберечь подвеску, водители редко развивают высокую скорость на подобных дорогах. Соответственно, путь торможения здесь минимален.

Факторы, зависящие от водителя или владельца авто:

• состояние тормозов;
• устройство системы;
• наличие ABS;
• вид покрышек;
• загруженность ТС;
• скорость движения.

Тот факт, что длина тормозного пути автомобиля напрямую зависит от исправности системы торможения, не требует доказательств. Машина с неработающим тормозным контуром или изношенными колодками никогда не сможет остановиться также быстро, как исправное ТС.

От устройства тормозных агрегатов зависит многое. Современные машины, оснащенные задними дисковыми тормозами и системами помощи при торможении, имеют гораздо лучшее сцепление с дорогой и короткий отрезок торможения.

В свою очередь, наличие EBD с ABS не всегда способствует сокращению расстояния, необходимого для остановки. На сухом твердом покрытии, где блокировка колес наступает только при очень интенсивном торможении, система действительно сокращает тормозной путь. Однако на голом льду «умный» электронный помощник начинает сбрасывать тормозное усилие даже при легком нажатии на педаль тормоза. При этом авто сохраняет управляемость, однако путь его торможения значительно увеличивается.

От чего зависит скорость замедления? Разумеется, от вида покрышек. Так, на голом, пусть и промороженном асфальте, а также в снежной каше, лучше всего тормозят т. н. «липучки» — зимние покрышки, не оснащенные шипами. В свою очередь, в гололед и на заснеженных дорогах наиболее эффективной является ошипованная «резина».
» alt=»»>
Немаловажным фактором, влияющим на величину остановочного отрезка, является скорость и загруженность машины.

Понятно, что легковесный автомобиль при скорости 60 км/ч остановится быстрее, чем грузовик, загруженный под завязку и движущийся со скоростью 80-100 км/ч. Последнему не позволит быстро остановиться слишком высокая для него скорость и инерция.

Когда и как производится замер

Расчет тормозного пути может потребоваться в следующих случаях:

• технические испытания транспортного средства;
• проверка возможностей машины после доработки тормозов;
• криминалистическая экспертиза.

Как правило, при расчете используют формулу S=Кэ*V*V/(254*Фс). Здесь S – тормозной путь; Кэ – тормозной коэффициент; V₀ — скорость на момент начала торможения; Фс – коэффициент сцепления с покрытием.

Коэффициент сцепления с дорогой изменяется в зависимости от состояния покрытия и определяется по следующей таблице:

Состояние дороги	Фс
Сухая	0.7
Мокрая	0.4
Снег	0.2
Лед	0.1

Коэффициент Кэ является статической величиной и составляет единицу для всех наиболее распространенных легковых транспортных средств.

Пример: как рассчитать тормозной путь автомобиля при цифре 60 км/ч на спидометре в дождь? Дано: скорость 60 км/ч, тормозной коэффициент – 1, коэффициент сцепления – 0.4. Считаем: 1*60*60/(254*0.4). В итоге получаем цифру 35.4, что и является длиной тормозного пути в метрах.

В таблице указано сколько метров машина будет продолжать движение до полной остановки. Следует учитывать, что в расчет не берутся никакие иные показатели (повороты, выбоины на дороге, встречный поток и т.д.). Сомнительно, что в реальных условиях на обледенелой дороге, автомобиль сможет проскользить километр и не встретить столб или отбойник.

Скорость	Сухо	Дождь	Снег	Лед
км/ч	метры
60	20,2	35,4	70,8	141,7
70	27,5	48,2	96,4	192,9
80	35,9	62,9	125,9	251,9
90	45,5	79,7	159,4	318,8
100	56,2	98,4	196,8	393,7
110	68	119	238,1	476,3
120	80,9	141,7	283,4	566,9
130	95	166,3	332,6	665,3
140	110,2	192,9	385,8	771,6
150	126,5	221,4	442,9	885,8
160	143,9	251,9	503,9	1007,8
170	162,5	284,4	568,8	1137,7
180	182,2	318,8	637,7	1275,5
190	203	355,3	710,6	1421,2
200	224,9	393,7	787,4	1574,8

Мы нашли интересный калькулятор, который не только рассчитывает показатель в зависимости от скорости и состояния дороги, но и наглядно показывает весь процесс. Находится здесь.

Как увеличить интенсивность замедления

Из вышесказанного стало понятно, что называется тормозным путем и от чего зависит этот показатель. Однако возможно ли сократить расстояние, которое необходимо для остановки автомобиля? Возможно! Для этого существует два пути – поведенческий и технический. Идеально, если водитель сочетает оба способа.

1. Поведенческий метод – сократить тормозной путь можно, если выбирать небольшую скорость движения на скользких и мокрых дорогах, учитывать степень загруженности машины, грамотно рассчитать тормозные возможности авто в зависимости от его состояния и модельного года. Так, «москвич» 1985 года разработки не сможет тормозить столь же эффективно, как современный «Hyundai Solaris», не говоря уж о более респектабельных и технологичных моделях.
2. Технический метод – метод усиления тормозных возможностей, основанный на повышении мощности тормозной системы и использовании вспомогательных механизмов. Производители современных ТС активно применяют такие способы улучшения тормозов, оснащая свою продукцию антиблокировочными системами, системами помощи при торможении, используя более эффективные тормозные диски, колодки.

Следует помнить, что сокращение времени, необходимого для остановки – один из способов обеспечения безопасности поездки. Поэтому каждый водитель должен постоянно следить за техническим состоянием своего «железного коня», своевременно обслуживать и ремонтировать систему торможения. Помимо этого, важно выбирать скорость движения с учетом окружающей обстановки: времени суток, состояния дороги, модели автомобиля и прочее.

При торможении на автомобиль действует сила трения скольжения, поэтому по 2 закону Ньютона: µ mg = ma , отсюда а = µg. Путь до полной остановки рассчитывается по формуле: S = v 2 / 2 a . Тогда тормозной путь равен : S = v 2 / 2µ g . Остановочный путь равен сумме пути автомобиля во время реакции водителя (равномерное движение) и тормозного пути: S = vt + ( v 2 / 2µ g ) .

При повороте на тело также действует сила трения, но тело движется по окружности, поэтому 2 закон Ньютона будет иметь вид: µ mg = mv 2 / R . Тогда радиус поворота равен: R = v 2 / µ g .

Не вписался в поворот

1. Вычислить остановочный путь автомобиля для начальной его скорости 72 км/ч , если он замедляется с постоянным ускорением 6 м/с 2 , а время реакции водителя составляет 1с.

2. Шофер автомобиля, едущего со скоростью 60 км/ч, внезапно видит перед собой группой школьников, собирающейся перейти дорогу. Как поступить целесообразнее: затормозить или повернуть?

Для домашнего задания:

1. На трассе за чертой города скорость автомобиля 110 км/ч. Включен дальний свет. Дорогу перебегает заяц. Какова его судьба?

2. На горизонтальной дороге автомобиль делает поворот радиусом 16 м. Какова наибольшая скорость, которую может развить автомобиль, чтобы его не занесло, если коэффициент трения скольжения колес о дорогу равен 0,4?

3. Шофер автомобиля, едущего со скоростью 60 км/ч, внезапно видит перед собой на расстоянии 40 м широкую стену. Что ему выгоднее: затормозить или повернуть?

4. Выясните технические характеристики вашего семейного автомобиля (если в семье нет автомобиля – выберите в интернете понравившуюся модель и изучите ее). Какие технические средства безопасности пассажиров есть в автомобиле, выясните наличие антиблокировочная тормозная система и узнайте мнение водителя о ее роли.

5. При возможности практически выясните глубину зоны видимости при ближнем свете, входя в эту зону в темной одежде и со светоотражателем – например со знаком аварийной остановки в руках. Автомобиль стоит.

l2rv.ru

Тормозной путь, формула — Лада мастер

Беспечность выглядит эффектно только в хорошо продуманных сценах из боевиков и детективов. На самом же деле, большинство водителей даже не представляют, о какой опасности идёт речь, когда говорят о соблюдении дистанции и о превышении скорости. Многие ли падали с трехметровой высоты плашмя на бетонный пол? Едва ли. А на самом деле, точно такую же нагрузку будет испытывать человек в автомобиле при наезде на неподвижное препятствие на скорости… всего 28 км/ч.

Содержание:

Зачем знать длину тормозного пути

Раз уж мы начали с расчётов, говоря о длине тормозного пути движущегося автомобиля, используем простую физическую формулу, известную каждому школьнику. Её используют для вычисления перехода энергии падения в кинетическую энергию конце пути (mgh=mVx2/2). Отсюда получаем, что при скорости около 30 км/ч тело получает удар, равный падению с высоты три метра. Соответственно, при движении на скорости 60 км/ч сила удара будет равна падению с высоты 15м, а уже на скорости 90 км/ч — с высоты около 32 м, 120 км/ч — это уже высота 55 метров.

Даже учитывая, что в автомобиле срабатывает подушка безопасности, выжить при лобовом ударе на скорости 60 км/ч шансов очень мало. Это примерная высота хрущевки. Отважится ли кто-то прыгнуть с крыши пятиэтажки, обвязавшись надувными подушками? Едва ли. А что говорить о скорости в 90 км/ч, удар при которой равносилен падению с высоты десятиэтажного дома? А с высоты 55 метров? Шансов выжить никаких, и это даже при условии, что подушка безопасности сработает безукоризненно.

Эмпирическая формула расчёта тормозного пути

Имея отличный водительский глазомер и достаточный опыт, каждый сможет определить расстояние до объекта на глаз, хотя бы примерно. Водительский опыт показывает, что для мгновенного вычисления длины тормозного пути по скорости, необходимо просто бросить взгляд на спидометр, оценить расстояние до препятствия, тогда тормозной путь будет равен половине числа, которое показывает спидометр. То есть, исходя из эмпирической формулы расчёта длины тормозного пути, безопасная дистанция до любого объекта будет равна мгновенной скорости, разделённой пополам. Практически так же производят расчёт скорости автомобиля по тормозному пути.

При этом нужно учитывать такое понятие, как остановочный путь, это термин экспертов дорожной полиции и он учитывает не только сам по себе тормозной путь, но и скорость реакции, а также время реагирования системы тормозов. В принципе — это расстояние до абсолютной остановки машины от того момента, когда водитель зафиксировал препятствие. Естественно, остановочный путь всегда больше тормозного, поскольку средняя скорость реакции здорового и трезвого водителя около 0,8 с, а тормозная система срабатывает ещё за 0,2-0,3 с. Следовательно, до полной остановки машины пройдёт ещё 1,1 с, а на скорости 60 км/ч автомобиль проходит 16,6 метров за одну секунду. Почти семнадцать метров, которые неминуемо будут добавляться к длине тормозного пути и которые редко учитываются большинством водителей. Вот именно поэтому необходимо серьёзно отнестись хотя бы к теоретическому вычислению длины тормозного пути.

Что нужно для расчёта тормозного пути

Чтобы вычислить тормозной путь формула которого указана на рисунке с пояснениями, мало знать моментальные сухие данные.

Теоретически, для оценки тормозных характеристик машины необходимо использовать массу данных:

• длину тормозного пути;
• минимальное время, за которое тормозная система сработает;
• диапазон изменения тoрмозных усилий;
• алгоритм изменения тoрмозных усилий;
• производительность тормозов в зависимoсти от нагрева;
• качество дорожного покрытия;
• эффективность подвески автомобиля;
• степень износа и тип покрышек.

Здесь нужно учитывать целый ряд моментов. К примеру, эффективность работы тормозной системы в каждом автомобиле может быть разной и это само собой разумеется. Гидравлическая система тормозов даёт задержку минимум 0,2-03 с, а пневматика, установленная на большинстве грузовиков и автобусов и того больше, до 0,6 с. Кроме этого, есть такое понятие, как нарастание тормозного усилия с нуля до максимального значения и это также отбирает от 0,4 до 0,6 с, при этом влияние скорости движения на длину тормозного пути в этом случае увеличивается в квадрате, то есть при увеличении скорости в два раза, тормозной путь будет вчетверо длиннее.

Дополнительные составляющие тормозного пути

При вычислении эффективности тормозов очень большое значение имеет характеристика подвески и состояние шин. При чем тут подвеска? Очень просто. У нас под колёсами довольно редко встречается идеально ровный асфальт, а именно подвеска, точнее, амортизаторы, рессоры, торсионы и пружины как раз и прижимают колеса к поверхности, делая торможение и управление максимально эффективным. Если амортизатор неисправен, колеса подпрыгивают на ухабах и о полном контакте с покрытием не может быть и речи.

Давайте к этому прибавим кoэффициент сцепления резины с дорoгой — здесь огромное значение имеет состояние дороги, тип покрышки (зима  или лето), рисунок протектора, геометрия, износ прoтектора и качество резиноматериала. Тесты показали, что на одном и том же автомобиле, но с разными покрышками, длина тормозного пути может изменяться до трёх-пяти метров, а о качестве пoкрытия и говорить нечего. Попробуйте сравнить тoрможение на сухом асфальте и на льду.

Как видим, факторов, влияющих на тормозной путь, а тем более на остановочный, достаточно много, поэтому предельная концентрация внимания за рулём — это гарантия безопасной езды. Проверяйте тормоза вовремя, не говорите по телефону за рулём и пусть все ваши дороги будут добрыми!

ladamaster.com

Как найти путь торможения физика

Тормозной путь — расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания тормозной системы до полной остановки.

Протяжённость тормозного пути зависит от скорости, состояния проезжей части, шин, погодных условий. Особое влияние на протяжённость тормозного пути оказывает эффективность тормозной системы (ТС). Она складывается из технологических особенностей узлов ТС — «Электронных помощников», логики их работы, диаметра тормозных дисков, материала тормозных колодок, принудительной вентиляции и других параметров.

А) модуль силы трения, действующей

Б) тормозной путь грузовика

А) Сила трения при торможении грузовика равна . Это соответствует варианту ответа 1.

Б) Грузовик тормозит за счет силы трения, то есть с ускорением

Время торможения до полной остановки можно найти как

.

Тогда тормозной путь будет равен

и подставляя вместо t и a найденные выражения, получаем:

.

Калькулятор тормозного пути позволит оценить тормозной путь автомобиля, движущегося с заданной скоростью. Для использования укажите тип дорожного покрытия, на котором тормозит автомобиль и скорость, при которой начинается торможение. Калькулятор рассчитает сколько метров пройдет автомобиль при торможении.

Калькулятор тормозного пути

Формула тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути

Формула для нахождения тормозного пути применяется в подразделениях ГИБДД. Именно она используется в нашем калькуляторе. В этой формуле:

S — тормозной путь,

Кт — тормозной коэффициент (для легкового автомобиля равен 1),

V — скорость автомобиля,

Kсц — коэффициент сцепления.

Понятия и пояснения

Тормозной путь — это путь, который проходит автомобиль с момента, когда сработал тормозной механизм до полной остановки автомобиля. На него влияют:

• состояние и тип дорожного покрытия,
• состояние шин автомобиля,
• начальная скорость автомобиля,
• масса автомобиля,
• исправность тормозной системы.

Остановочный путь — путь с момента обнаружения опасности до полной остановки автомобиля. Понятно, что тормозной путь входит в остановочный. Кроме того в остановочный путь входят:

1. путь, который проехал автомобиль с момента обнаружения опасности до нажатия на педаль тормоза;
2. путь, пройденный автомобилем за время срабатывания тормозной системы.

Первый параметр зависит от множества факторов, определяющим из которых является времени реакции водителя. По результатам многочисленных экспериментов, оно может меняться от 0,3 до 1,5 секунды. В среднем можно считать время реакции водителя равное 1 секунде. Кроме этого существует понятие «нормативное время восприятия сложной ситуации» равное 0,8 секунды. Также установлено, что время реакции у женщин, при возникновении сложной дорожной ситуации может достигать 2,5-3 секунд, тогда как у мужчин 1,5-2 секунды. Кроме этого на время реакции влияет:

• опыт водителя,
• его эмоциональное состояние,
• возраст,
• время суток и погодные условия,
• прием медикаментов,
• состояние алкогольного или иного опьянения,
• место возникновения опасной ситуации.

Время срабатывания тормозной системы зависит от ее типа и технического состояния. Тормозная система с гидравлическим приводом срабатывает за 0,2 – 0,3 секунды, с пневматическим за 0,5 –0,6 секунд.

l2rv.ru

Как определить тормозной путь формула физика

Сухой асфальт

На сухом асфальте коэффициент сцепления шины составляет 0,7–0,8. Это отличный показатель.

Мокрый асфальт, лёд, снег

На мокром асфальте коэффициент сцепления составляет 0,4–0,5.

Виды торможения

Сначала рассмотрим способы:

• газ-тормоз;
• ступенчатый, с понижением усилия;
• ступенчатый, с повышением усилия;
• прерывистый;
• силовое торможение мотором;
• торможение силовым агрегатом.

А теперь рассмотрим виды:

1. Аварийное. Аварийное торможение используется тогда, когда обычные способы не приносят необходимых результатов.
2. Стояночное. Для торможения применяется ручной тормоз. Стояночное торможение применяется для фиксации транспортного средства в состоянии покоя.
3. Экстренное. Такой способ используется при возникновении экстренной ситуации. Такой способ позволяет максимально быстро замедлить машину.
4. Служебное. Это стандартный способ. Существует два варианта:

• до полной остановки машины — применяется для полной остановки машины;
• частичное — этот способ используется для снижения скорости.

Экстренное торможение

Как правило, экстренное торможение используется в старых машинах, которые не оборудованы современными системами безопасности (ESP, ABS и т. д.).

Определение скорости авто с помощью тормозного пути

Проводить расчёт по формуле достаточно сложно. Для определения скорости машины можете воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами. Найти такой онлайн-калькулятор можно в поисковой системе.

Онлайн-калькуляторы разработаны с учётом всех требований. В них учтены все данные и формулы.

Вам нужно только вести такие данные:

• длина следа торможения;
• вид дорожного покрытия;
• степень загрузки транспортного средства;
• тип автомобиля;
• скорость движения.

Далее, всю работу за вас сделает онлайн-калькулятор.

А теперь рассмотрим формулу для определения скорости движения. Формула: 0.5 х t3 х j + √2Sю х j.

Описание:

• Sю — это длина следа;
• j — этот символ обозначает замедление транспортного средства при торможении;
• t3 — это нарастание замедления машины;
• Va — начальная скорость машины.

Отличие тормозного пути от остановочного

Рассмотрим подробнее эти два понятия.

1. Тормозной. Это расстояние, проходимое машиной с момента нажатия на педаль. Он является частью остановочного пути.
2. Остановочный. Это расстояние, проходимое машиной с момента обнаружения опасности.

Определить тормозной путь автомобиля можно двумя способами:

• провести расчёты по специальной формуле;
• воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые можно найти на профильных сайтах.

На тормозной путь влияет большое количество факторов (дорожное покрытие, состояние транспортного средства, погодные условия, навыки водителя, способ торможения, протектор шин).

Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему — позвоните прямо сейчас:

+7 (499) 455-03-75 (Москва)
+7 (812) 407-26-30 (Санкт-Петербург)

Может случиться так, что от длины тормозного пути будет зависеть целостность кузова автомобиля и сохранность его пассажиров. Автомобиль на скорости просто не может резко замереть после нажатия на тормоз, даже если на нем стоят качественные покрышки и эффективная система торможения. После того, как нажата педаль тормоза, машина в любом случае преодолевает некоторое расстояние, и называется это расстояние — тормозной путь.

Водителю необходимо постоянно рассчитывать длину тормозного пути в соответствии с одним из правил по безопасности движения, которое говорит о том, что путь торможения должен быть меньше, чем расстояние до помехи.

В данной ситуации, все зависит от реакции и умения водителя, чем раньше он нажмет на тормоз и правильнее рассчитает длину тормозного пути, тем раньше, и успешнее авто затормозит.

Тормозной путь автомобиля при скорости 60 км/ч

Длина остановочного пути также зависит не только от водителя, но и от других сопутствующих факторов: от качества дороги, скорости движения, погодных условий, состояния тормозной системы, устройства тормозной системы, шин автомобиля и многих других.

Обратите внимание, что вес легкового автомобиля не влияет на длину тормозного пути. Это связано с тем, что вес автомобиля увеличивает инертность автомобиля при выполнении торможения, препятствуя при этом торможению, но увеличивает сцепление шин с дорогой благодаря увеличенной массе авто.

Эти физические свойства компенсируют друг друга, при этом практически не оказывая влияние на длину тормозного пути.

Скорость торможения напрямую зависит от способа торможения. Резкий тормоз до упора, приведет к заносу или движению машины юзом (если машина не оборудована системой ABS).

Постепенное нажатие на педаль применяется когда на дороге хорошая видимость и спокойная обстановка, оно не подходит для экстренных ситуаций. При прерывистом нажатии можно потерять управляемость, но зато быстро остановиться. Также возможно ступенчатое нажатие (схоже по эффекту с системой АБС).

Существуют специальные формулы, которые позволяют определить длину тормозного пути. Мы попробуем просчитать формулу по разным условиям, в зависимости от типа дорожного покрытия.

Формула для определения тормозного пути

Тормозной путь на сухом асфальте

Вспоминаем уроки физики, где ? – это коэффициент трения, g – ускорение свободного падения, а v – скорость движения машины в метрах в секунду.

Ситуация следующая: едет водитель на автомобиле Lada скорость которого 60 км/час. Буквально в 70 метрах идет женщина преклонного возраста, которая забыв о правилах безопасности спешно догоняет маршрутное такси (стандартная ситуация для России).

Воспользуемся этой самой формулой: 60 км/ч = 16,7 м/сек. У сухого асфальта коэффициент трения равняется 0,7 , g – 9,8 м/с. На самом деле, в зависимости от состава асфальта, он равен от 0.5 до 0.8, но всё же возьмем усредненное значение.

Полученный по формуле результат 20,25 метров. Естественно, что данное значение уместно лишь для идеальных условий, когда на машину установлена качественная резина и тормозные колодки, тормозная система исправна, при торможении вы не уходите в юз и не теряете управление, от множества других идеализированных факторов, которые не встречаются в природе.

Также для перепроверки результата, существует еще одна формула определения тормозного пути:

S = Кэ * V * V / (254 * Фс) , где Кэ – тормозной коэффициент, для легковых авто он равняется единице; Фс – коэффициент сцепления с покрытием 0,7 (для асфальта).

Подставляем скорость движения транспортного средства в км/ч.

Получается, что тормозной путь 20 метров для скорости 60 км/ч, (для идеальных условий), в том случае если торможение будет резким и без юза.

Тормозной путь на покрытии: снег, лед, мокрый асфальт

Коэффициент сцепления помогает обозначить длину остановочного пути при разных дорожных условиях. Коэффициенты для разных дорожных покрытий:

• Сухой асфальт – 0,7
• Мокрый асфальт – 0,4
• Укатанный снег – 0,2

Попробуем подставить эти значения в формулы, и найдем значения длины тормозного пути для дорожного покрытия в разное время года и при разных погодных условиях:

• Мокрый асфальт – 35,4 метра
• Укатанный снег – 70,8 метра
• Лед – 141,6 метра

Получается, что на льду длина тормозного пути практически в семь раз выше, относительно сухого асфальта (так же как и подставляемый коэффициент). На длину тормозного пути влияет качество зимней резины, физические свойства.

Тестирование показало, что с системой АБС остановочный путь существенно снижается, но все же при гололеде и снеге АБС не влияет, а наоборот ухудшает эффективность торможения, если ее сравнивать с тормозной системой без ABS. Тем не менее, в АБС по большей мере все зависит от настроек и наличия системы распределения тормозного усилия (ЕБД).

Преимущество АБС в зимнее время – полный контроль над управлением автомобиля, что сводит к минимуму возникновения неуправляемого заноса при выполнении торможения. Принцип работы АБС схож с выполнением ступенчатого торможения на автомобилях без АБС.

Система АБС уменьшает тормозной путь на: сухом и мокром асфальте, укатанном гравии, разметке .

На льду и укатанном снеге использование АБС увеличивает тормозной путь на 15 — 30 метров, но позволяет сохранить контроль над машиной, без увода машины в занос. Этот факт следует учитывать.

Как тормозить на мотоцикле?

Правильно тормозить на мотоцикле задача довольно сложная. Можно тормозить задним колесом, передним, либо двумя, юзом или двигателем. При неправильном торможении на больших скоростях можно потерять равновесие. Для того, чтобы рассчитать тормозной путь мотоцикла на 60 км/ч также подставляют данные в формулу. Учитывая при этом другой тормозной коэффициент и коэффициент трения.

Тормозной путь мотоциклов

• Сухой асфальт: 23 — 33 метра
• Мокрый асфальт: 35 — 46 метра
• Грязь и снег: 70 — 95 метра
• Гололед: 95 — 128 метра

Второй показатель – тормозной путь при торможении мотоцикла юзом.

Длину тормозного пути должен знать и уметь рассчитать любой владелец транспортного средства, и лучше это делать визуально.

Следует помнить, что при возникновении дорожно-транспортного происшествия по длине юза, который останется на дорожном покрытии, можно определить скорость движения транспортного средства перед столкновением с препятствием, что может констатировать превышение допустимой скорости водителем и сделать из него виновника происшествия.

Прием заказов на покупку автомобиля стартовал в марте, и уже на днях автомобиль поступил в продажу. Новинку отличает переработанный задний бампер с центральной подножкой, рулевое колесо и рычаг коробки передач с кожаной отделкой.

На индийском рынке появится доработанный кроссовер Suzuki Vitara Brezza. Автомобиль выйдет под брендом Toyota в 2019 году. Модель пользуется большим спросом на местном рынке. В общей сложности, было продано 210 тысяч единиц.

• 10 — 11 классы
• Физика
• 5 баллов

Определить тормозной путь автомобиля если он двигался со скоростью 72км/ч и остановился за 5 с

«>

litezona.ru

Тормозной путь автомобиля

Длину тормозного пути своего автомобиля должен знать каждый водитель. Особенно важно понимать и осознавать, что длина торможения разнится не только от статуса авто, но и от вида дорожного покрытия и времени года.

Длина тормозного пути автомобиля

Длина тормозного пути автомобиля в зависимости от нескольких факторов может составить от 25 до 150 метров. Длина зависит от способности конкретной модели авто сбрасывать скорость до нужного показателя, включая остановку, и при этом оставаться устойчивым и управляемым. Теоретически для оценки тормозных характеристик авто применяют несколько показателей: тормозной путь, максимальное значение замедления, время срабатывания механизмов торможения, диапазон изменения усилий торможения, уменьшение эффективности торможения из-за сильного нагрева.

Расчёт тормозного пути автомобиля

Расчет тормозного пути автомобиля возможен по нескольким формулам. Теоретически длина автомобиля – это не что иное, как зависимость следующих величин: Sт = Vн х tср + Vн2 / 2aт. Умножение начальной скорости движения на время срабатывания тормозной системы, где aт – это замедление хода автомобиля.

Чтобы определить максимальное замедление ТС, нужно воспользоваться следующей формулой: amax=g*µhf, в которой g – это ускорение свободного падения, а под µhf подразумевается коэффициент сцепления шин с дорогой.

Тормозной путь легкового автомобиля

Тормозной путь легкового автомобиля – это расстояние, пройденное им с того момента, как произошло нажатие на педаль тормоза до полного прекращения вращения колес. От чего зависит метраж тормозного пути? Немаловажный фактор – это время года: зимой, когда на дорогах гололед, тормозной путь куда длиннее, и может составить около 100-150 метров. А вот летом, в жару, наоборот, не более 25-30 метров. Но все зависит и от конкретной марки авто и ее личных характеристик. Также коэффициент сцепления шин с дорогой зависит, собственно говоря, от самого дорожного полотна и качества шин.

Совет от Сравни.ру: как говорится, тише едешь – дальше будешь. Если вы планируете поездку в сильный снегопад или гололед, помните, в случае резкого торможения ваше авто не станет, как вкопанное моментально. Будьте внимательны за рулём.

Болид «Формулы-1» замедляется с 350 до 130 км/ч за 1,5 секунды.

Знаете, как тормозят «Приора» и «Порше»? — Ностальгия и модерн — Блоги

Гоночная магия против обычных машин.

На трассах вроде Сингапура или Монако пилот проводит 23 процента времени круга нажимая не на педаль газа, а на тормоз. Часто роль замедляющих систем не оценивается по достоинству, но огромное преимущество во времени можно получить путем плотной работы с тормозами — такой же, как и над двигателем или шасси.

Представьте одну из самых жестких точек торможения в календаре «Формулы-1» – 13 поворот на трассе в Монреале.

Одна из самых жестких точек торможения в календаре «Формулы-1» – 13 поворот на трассе Монреаля. pic.twitter.com/43vZbuXJ8b

— Формула-1 (@sports_auto) 1 июня 2019 г.

На середине прямой машины достигают скорости 339 км/ч, а к ее концу числа на спидометре и вовсе подбираются до 350 км/ч. Десять лет назад для сброса 200+ км/ч болиду требовалось замедляться 117 метров, а теперь тормозной путь сократился всего до 97 метров – на входе в шикану перед «Стеной чемпионов» скорость не превышает 150 км/ч, так что любое авто сбрасывает эти 200 км/ч всего за 1,5 секунды!

Выходит, за секунду болид замедляется аж на 150 км/ч – умопомрачительная эффективность.

Другие улучшения в тормозных системах за последнее десятилетие

Конечно, некоторое уменьшение тормозного пути можно объяснить повышением скорости на апексе, но с другой стороны максимальная скорость перед точкой торможения тоже увеличилась. Непреложный факт только один: тормоза должны поглотить мощность, равный примерно 2100 кВатт — в то время как электрический эквивалент всей мощности мотора составляет примерно 740 кВатт. То есть тормоза должны за 97 метров обработать мощь почти трех (2,8) самых продвинутых двигателей на планете!

Весь чудовищный объем энергии уходит в тепло. Диск начинает замедление при температуре примерно 500 градусов по Цельсию, а к моменту, когда пилот отпускает педаль газа, температура поднимается до 1200 градусов и достигает показателей расплавленной лавы из вулканов.

Тест современных тормозов «Формулы-1». Они раскаляются до 1200 градусов по Цельсию – температуры лавы! pic. twitter.com/O6qHWuA2LP

— Формула-1 (@sports_auto) 3 июня 2019 г.

Неудивительно, что иногда тормоза натурально загораются от нагрузок — например, на машине Александра Албона из «Торо Россо» подобное произошло на Гран-при Китая, а затем то же самое повторилось на болиде Даниила Квята в Азербайджане.

Но охлаждать диск нужно не только из-за желания достигнуть максимальной эффективности — его целостность тоже крайне важна.

Диск и колодки делают из карбона. Волокно очищается целых две недели при высочайших температурах в процессе пиролиза. Он выжигает любой органический связующий материал в структуре волокна, оставляя лишь чистый углерод с небольшими пустотами. Затем заготовку подвергают уплотнению под высоким давлением и температуре в течение нескольких недель — лишь тогда формируется материал необходимой твердости и прочности. Ему затем и придают нужную форму для диска или деталей.

После такой жесткой обработки можно не бояться механического износа (разве что на очень низких температурах) — главным врагом тормозов становится окисление. Оно начинает происходить при температурах свыше 650 градусов и жестких нагрузках. Именно из-за этого конструкцию тормозов постоянно пересматривают и усложняют — чтобы добиться оптимального распределения подверженного окислению материала и избежать внезапных отказов.

Десять лет назад в диске было 200 охлаждающих отверстий. Сегодня на деталь толщиной 2,5 cм приходится целых 1400 проемов.

Главная идея заключается в более мелких по диаметру, но глубоких (теперь 130 мм) отверстиях: они увеличивают площадь, по которой продувается воздух для охлаждения. Но из-за чрезмерной сложности современной конструкции фрезеровка лишь одного элемента составляет теперь целых 14 часов.

Также благодаря отверстиям тормоза удалось сильно облегчить: один современный диск весит всего 1,2 кг, в то время как такая же по толщине цельная деталь весила бы 7 кг. Очень помогает при торможении, поскольку при сбросе такой скорости на машину действует перегрузка примерно в 5g — если бы конструкцию не облегчили, то деталям пришлось бы сталкиваться с силами, равноценными давлению 35 кг, а не всего 6 кг, как сегодня.

Но машина замедляется не только благодаря трению карбоновых деталей. Как только гонщик на скорости 320 км/ч поднимает ногу с педали газа, на него сразу же начинает действовать аэродинамическое лобовое сопротивление силой 0,9G. Также болид перерабатывает в энергию 120 кВатт мощности и заряжает ими аккумулятор.

Инновационные тормоза «Ред Булл» – лучшие в истории «Формулы-1». Объясняем, почему

Эта уникальная деталь «Мерседеса» – главный фактор их побед в 2019-м. Объясняем, как она работает

В «Формуле-1» критичны любые мелочи. На кроссовках Хэмилтона даже укоротили шнурки ради скорости

Источник: Autosport

Фото: globallookpress.com/Hoch Zwei/ZUMAPRESS.com; Gettyimages.ru/Clive Mason; instagram.com/f1; autosport.com

Определение длины тормозного пути — Страница 2

Страница 2 из 2

Тормозной путь определяют исходя из скорости движения, расчетного тормозного нажатия н профиля пути С помощью расчетных номограмм тормозного пч’ти при экстренном торможении определяют одно из четырех условий процесса торможения при заданных трех основных (тормозной путь, максимальная начальная скорость торможения, коэффициент расчетного тормозного нажатия, уклон). При расчете тормозного пути полного служебного торможения удельную тормозную силу уменьшают на 20%.
Таблица 247 Формулы для расчета длины тормозных путей и величины замедления поезда

Примечания I Номограммы величины тормозного пути в зависимости от расчетного тормозного коэффициента и скорости в начале торможения приведены для грузовых поездов на рис 315 и 316 и для пассажирских — на рис. 317 и 318.

1. Номограмма величины тормозного пути в зависимости от скорости движения и среднее замедления поезда приведена на рис. 319.
2. Величина среднего замедления представляет собой удельную кинетическую энергию, приходящуюся на единицу массы, которая гасится тормозной системой на единице длины тормозною пути:

для пассажирских и моторвагонных поездов на площадке  для грузовых и пассажирских поездов

где ?τ — время от начала торможения до полной остановки поезда

1. Расчетный коэффициент сцепления колес с рельсами определяют по формуле

где о — средняя нагрузка от колесной пары на рельсы Значение функции скорости см на рис 320
Таблица 248. Величина замедления ς, км/ч2 под действием удельной замедляющей силы 1 кгс/т

Подвижной состав	Замедление
Грузовые и пассажирские поезда Одиночно следующие локомотивы:	120
паровозы	121
тепловозы	114
электровозы	107
Электропоезда	119
Дизель-поезда	116

Рис. 315. Номограмма величины тормозного пути грузового поезда при чугунных колодках:
а — на площадке, б -на спуске 0,006, в — на спуске 0,010

Рис. 316. Номограмма величины тормозного пути грузового поезда при композиционных тормозных колодках: а — на площадке; б — на спуске 0,006; в — на спуске 0,010

Рис. 317. Номограмма величины тормозного пути пассажирского поезда при чугунных тормозных колодках (сплошные линии — электропневматическое торможение, штриховые — пневматическое):
а — на площадке, б — на спуске 0,006, в — на спуске 0,010

Рис. 318. Номограмма величины тормозного пути пассажирского поезда при композиционных тормозных колодках (сплошные линии — электропневматическое торможение, штриховые — пневматическое):  а — на площадке; б — на спуске 0,006, в — на спуске 0,010

Рис. 319. Номограмма величины тормозного пути в зависимости от скорости и замедления поезда на площадке

Таблица 249. Формулы для определения времени подготовки тормозов к действию

Тип поезда	Время подготовки tп, с
Грузовой состав длиной до 200 осей при пневматических тормозах

1 При срабатывании автостопа время подготовки тормозов к действию увеличивается на 12 с
Таблица 250. Формулы для определения коэффициентов трения тормозных колодок о колесо

Таблица 251. Расчетный коэффициент трения тормозной колодки о колесо

Примечание Действительный коэффициент трения тормозной колодки о колесо определяется по формулам:  где К — действительная сила нажатия тормозной колодки на колесо, тс.

Таблица 252. Расчетная сила нажатия тормозной колодки на колесо Кр в зависимости от действительной силы нажатия К

Примечание. Действительная сила нажатия тормозной колодки на колесо определяется по формуле K = Fpm\u, кгс, где h -площадь поршня тормозного цилиндра, см2, р — давление сжатого воздуха в тормозном цилиндре, кгс/см2; п — передаточное число рычажной передачи до колодки; нп — коэффициент полезного действия рычажной передачи (с учетом влияния усилия отпускной пружины).

Т а блица 253. Расчетный коэффициент сцепления, принимаемый для проверки отсутствия заклинивания колесных пар и рекомендуемый при проектировании тормозного оборудования

Расчетная скорость, км/ч	Расчетный коэффициент сцепления при нагрузке от колесной пары на рельсы, тс
	6	10	15	20	25
Пассажирские, изотермические вагоны, вагоны электро-  и дизель-поездов
40	0,140	0,135	0,130	0,124	__
120	0,110	0,107	0,102	0,097	—
140	0,106	0,102	0,098	0,094	__
160	0,101	0,097	0,094	0,090	__
Грузовые вагоны
20	0,31	0,125	0,121	0,116	0,110
100	0,097	0,094	0,090	0,086	0,081
120	0,092	0,090	0,085	0,081	0,070
Локомотивы
20	—	__	0,132	0,126	0,119
100	—	_	0,097	0,093	0,088
160	—	—	0,087	0,083	0,078

Таблица 254. Тормозной путь, м, проходимый поездом при проверке действия тормозов с начальной скорости

Крутизна спуска	Скорость, км/ч
	40	60	80	100	120
0	125/250*	220/450	330/650	400/ —	555/ —
0,002	140/300	245/500	260/750	490/ —	620/ —
0,004	150/350	270/600	400/900	545/ —	695/ —

* Здесь и далее перед чертой — для пассажирских поездов, за чертой — для грузовых.
Таблица 255. Процент расчетного тормозного нажатия от максимального при ступенях торможения и чугунных тормозных колодках в грузовом поезде

Режим включения воздухораспределителя	Величина снижения давления в тормозной магистрали, кгс/см2
	0,65	0,75	0,95
Порожний	65	75	90
Средний	45	57	75
Груженый	30	50	70

Рис. 320. Функция скорости для определения расчетного коэффициента сцепления колес с рельсами:
1 — пассажирский подвижной состав и вагоны на тележках пассажирского типа; 2 — локомотивы; 3 — грузовые вагоны

Рис. 321. Перепад давления Δρ в тормозной магистрали в зависимости от ее длины (м), утечки (л/мин), приходящейся на I м длины магистрали, и зарядного давления:
1 — 6,2 кгс/см2; 2 — 5,5 кгс/см2, 3 — 4,8 кгс/см2

Рис. 322. Зависимость величины зарядного давления в тормозной магистрали грузового поезда при установленном минимальном давлении в его хвостовой части от длины магистрали и равномерно распределенных утечек величиной:
1 — 2 л/мин · м; 2 — 1,4 л/мин · м; 3 — 1 л/мин м

1. Графический способ определения диаметра калиброванного отверстия в зависимости От объема резервуара и времени истечения из него воздуха в атмосферу через калиброванное отверстие

Таблица 256. Определение времени истечения воздуха из резервуара в атмосферу (рис. 323, 324)

Рис. 323. Номограмма № 1 для определения отношения Vff в зависимости от объема Резервуара и диаметра отверстия

Рис. 324. Номограмма № 2 для определения времени истечения воздуха из резервуара в атмосферу через круглое отверстие в зависимости от отношения Vff (см. рис. 323)

Тормозной путь

Тормозной путь — это расстояние, которое автомобиль преодолевает при замедление до полной остановки. Тормозной путь зависит от нескольких переменные. Во-первых, на торможение влияет уклон (уклон) проезжей части. расстояние. Если вы идете в гору, сила тяжести помогает вам в попытках остановиться и уменьшает тормозной путь. Точно так же гравитация работает против вас, когда вы при спуске и увеличит тормозной путь.Далее сопротивление трения расстояние между проезжей частью и шинами может повлиять на тормозной путь. Если у тебя есть старые шины на мокрой дороге, скорее всего, вам потребуется большее расстояние, чтобы остановиться, чем если бы у вас новая резина на сухой дороге. Последний параметр, который мы рассмотрим, — это ваш начальный скорость. Очевидно, что чем выше ваша скорость, тем дольше вы будете останавливаться, учитывая постоянное замедление.

Уравнение, используемое для расчета тормозного пути, является дочерним по отношению к более общим уравнение из классической механики.Исходное уравнение приведено ниже.

Vf2 = Vo2 + 2ad

Где:
Vf = Конечная скорость
Vo = начальная скорость
a = Скорость ускорения
d = пройденное расстояние во время разгона

При расчете тормозного пути мы предполагаем, что конечная скорость будет равна нуль. Исходя из этого, уравнением можно манипулировать, чтобы найти расстояние пройдено при торможении.

d = -Vo2 / (2a)

Обратите внимание, что расстояние будет положительным, пока отрицательная скорость ускорения используемый.

Ускорение тормозящего транспортного средства зависит от сопротивления трения и класс дороги. Из наших знаний о силе трения мы знаем, что ускорение из-за трения можно рассчитать, умножив коэффициент трения ускорением свободного падения. Точно так же мы знаем из задач наклонной плоскости что часть веса автомобиля будет действовать в направлении, параллельном поверхности Дорога.Ускорение свободного падения, умноженное на уклон дороги, даст нам оценить ускорение, вызванное уклоном дороги.

Окончательная формула тормозного пути приведена ниже. Обратите внимание, как Скорость ускорения рассчитывается путем умножения ускорения свободного падения на сумму коэффициента трения и уклона дороги.

d = V2 / (2g (f + G))

Где:
d = тормозной путь (фут)
g = ускорение свободного падения (32.2 фут / сек2)
G = уклон проезжей части в процентах; для 2% используйте 0,02
V = Начальная скорость автомобиля (фут / сек)
f = коэффициент трения между шинами и дорожным полотном

Тормозной путь и время реакции тормоза являются важными составляющими расчет дальности остановки прицела. Для того, чтобы стопорный прицел при условии достаточного расстояния, нам необходимо более глубокое понимание фрикционного сила.Значение коэффициента трения сложно определить. определить. Сила трения между шинами и дорожным полотном сильно варьируется. и зависит от давления в шинах, состава шин и типа протектора. Фрикционный сила также зависит от состояния поверхности дорожного покрытия. Наличие влага, грязь, снег или лед могут значительно снизить тормозящую силу трения ты. Кроме того, коэффициент трения ниже на более высоких скоростях.С коэффициент трения для мокрого покрытия ниже, чем коэффициент трения для сухое покрытие, мокрое покрытие используется на дистанции остановки обзора расчеты. Это обеспечивает разумный запас прочности, независимо от состояние дорожного покрытия. В таблице ниже приведены несколько значений фрикционного коэффициент в условиях мокрого дорожного покрытия (ААШТО, 1984).

Расчет тормозного пути — Движение транспортных средств — Edexcel — Редакция GCSE Physics (Single Science) — Edexcel

jn68s535uo.0.0.0.1:0.1.0.$0.$1.$0″> Важно уметь:

• оценить, как тормозной путь транспортного средства изменяется при разных скоростях
• рассчитывать работа, проделанная при остановке движущегося автомобиля

На диаграмме показаны некоторые типичные тормозные пути для среднего автомобиля в нормальных условиях.

Важно отметить, что расстояние мышления пропорционально начальной скорости. Это потому, что время реакции принимается как постоянное, а расстояние = скорость × время.

Тормозное усилие

Однако тормозной путь увеличивается в четыре раза каждый раз, когда стартовая скорость удваивается. {2} \]

Итак, при фиксированной максимальной тормозной силе тормозной путь пропорционален квадрату скорости.

Пример расчета дистанции мышления

Автомобиль движется со скоростью 12 м / с. Водитель имеет время реакции 0,5 с и видит, что впереди на дорогу выбегает кошка. На каком расстоянии мыслить водитель?

расстояние = скорость × время

\ [d = v \ times t \]

\ [d = {12} \ m / s \ times {0,5} \\ s \]

\ [мышление \\ distance = 6 \ m \]

Пример расчета тормозного пути

Автомобиль в предыдущем примере имеет общую массу 900 кг. {2}} {2,000} \]

\ [braking \ distance = 32 \ m \]

Пример расчета тормозного пути

Каков тормозной путь для автомобиля выше?

тормозной путь = расстояние мысли + тормозной путь

тормозной путь = 6 + 32

тормозной путь = 38 м

Вопрос

Рассчитайте тормозной путь для автомобиля и водителя в приведенном выше примере, когда движется со скоростью 24 м / с.

$5.2″> Показать ответ

\ [мышление \ расстояние = 24 \ м / с \ умножить на 0.{2}} {100} \]

тормозное усилие ~ 87000 Н

Формула тормозного пути — Norwalk Ready Mix

Формула тормозного пути

Расстояние восприятия
+ расстояние реакции
+ расстояние задержки торможения (с воздушными тормозами)
+ расстояние торможения
= ОБЩАЯ ДИСТАНЦИЯ ОСТАНОВКИ

Расстояние восприятия — это расстояние, которое проходит ваш грузовик от момента обнаружения опасности до момента, когда вы понимаете, что это может быть проблемой.

Расстояние реакции — это расстояние, которое проходит ваш грузовик, когда вы убираете ногу с педали акселератора и нажимаете педаль тормоза.Среднее время реакции составляет 3/4 секунды. За это время скорость 30 миль в час составит 33 фута пройденного расстояния.

Расстояние задержки тормоза — это расстояние, которое проходит грузовик после того, как вы нажали на тормоз, но до того, как он сработал. Задержка торможения может занять 1/2 секунды или более.

Тормозной путь — это расстояние, которое проезжает грузовик после срабатывания тормоза. Хорошие тормоза и шины необходимы для вашего тормозного пути. Это расстояние меняется на гравийных дорогах, наклонных дорогах, а также на обледенелых или мокрых дорогах.

Эта формула, разработанная специалистами по дорожному движению, показывает факторы, влияющие на общий тормозной путь. Результаты этой формулы будут отличаться от водителя к водителю. Возраст, бдительность, дорожные условия и скорость — это лишь некоторые из переменных, которые влияют на результат общего тормозного пути. Автомобиль, движущийся со скоростью 65 миль в час по межгосударственному шоссе, движется со скоростью 95 футов в секунду.
Допустим, водитель по имени Фред едет со скоростью 65 миль в час по автомагистрали между штатами, когда на ½ мили по дороге происходит авария. Если ему требуется ½ секунды на время восприятия, ¾ секунды на время реакции, ½ секунды на задержку при торможении и тормозной путь составляет 300 футов, каков его общий тормозной путь?

Восприятие (47,5 фута) + Реакция (71,3 фута) + Тормозная задержка (47,5 фута) + Тормозной путь (300 футов) =

Общий тормозной путь 466,3 фута, или 1,3 футбольных поля.

За каждую секунду, добавленную ко времени реакции Фреда, 95 футов прибавляются к его общему тормозному пути. Это должно помочь понять, почему так важно всегда обращать внимание.Одна секунда может быть разницей между опасным промахом и столкновением.

Сопутствующие ресурсы

Калькулятор остановочного пути транспортного средства • Механика • Онлайн-преобразователи единиц

Определения и формулы

Остановочный путь

Тормозной путь — это расстояние, которое проезжает транспортное средство с момента, когда водитель видит опасность, принимает решение об остановке транспортного средства, нажимает на педаль тормоза до полной остановки автомобиля. Это расстояние представляет собой сумму нескольких расстояний, которые проезжает автомобиль, пока водитель принимает решение, срабатывают тормоза и автомобиль замедляется до полной остановки.Тормозной путь с _стоп определяется по следующей формуле:

, где с _ч — расстояние восприятия человека, с _ч — расстояние реакции человека, с _brl — это тормозной путь, а s _br — тормозной путь. Эти расстояния обсуждаются ниже.

Дистанция восприятия человека

Дистанция восприятия человека — это расстояние, которое проходит транспортное средство, пока водитель определяет опасность и принимает решение замедлить и остановить транспортное средство.Он рассчитывается по следующей формуле:

, где s _л.с. — расстояние человеческого восприятия в метрах, v — скорость транспортного средства в км / ч, t _л.с. — время человеческого восприятия в секунд, а 1000/3600 — это коэффициент преобразования км / ч в м / с (1 километр равен 1000 метрам, а 1 час равен 3600 секундам).

Дистанция реакции человека

Дистанция реакции человека — это расстояние, которое проходит транспортное средство, пока водитель выполняет решение об остановке транспортного средства после того, как он распознал опасность.Он определяется по следующей формуле:

, где с _л.с. — расстояние восприятия человека в метрах, v — скорость транспортного средства в км / ч, а t _часов — время реакции человека. в секундах.

Расстояние задержки тормоза

Расстояние задержки тормоза зависит от типа тормозов, используемых в автомобиле. Гидравлические тормоза используются практически на всех легковых и легких грузовиках. Пневматические тормоза используются практически на всех коммерческих грузовиках.Задержка пневматического тормоза составляет примерно 0,4 с, а задержка гидравлического тормоза составляет примерно 0,1–0,2 с. Полная задержка торможения измеряется как время с момента нажатия педали тормоза до момента, когда замедление достигло установившегося состояния. Он состоит из времени задержки в тормозной системе и времени нарастания замедления. Для пневматических тормозов общая задержка торможения варьируется от 0,4 до 0,7 с, потому что пневматические тормоза не работают почти мгновенно, как гидравлические тормоза. В пневматических тормозах воздух должен проходить через тормозные магистрали, а это требует времени.С другой стороны, гидравлические тормоза действуют практически мгновенно, в два-пять раз быстрее, чем пневматический тормоз.

Расстояние задержки при торможении определяется по следующей формуле:

, где s _brl — расстояние задержки при торможении в м, v — скорость автомобиля в км / ч, t _brl — время задержки тормоза в секундах.

Замедление

Для упрощения наших расчетов мы предположим, что транспортное средство движется с постоянным ускорением или замедлением, которое определяется с помощью следующей формулы, выведенной из уравнения ускоренного (замедленного) движения:

, где a — ускорение, v — конечная скорость, v ₀ — начальная скорость и t — время.

Тормозной путь автомобиля

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит транспортное средство с момента, когда его тормоза полностью затянуты, до момента, когда оно доходит до полной остановки. Это расстояние зависит от скорости автомобиля перед торможением и коэффициента трения между шинами и дорожным покрытием. В этом калькуляторе мы не будем учитывать другие факторы, на которые можно пренебречь, такие как сопротивление качению шин или сопротивление воздуха.

Результаты исследования ¹ , в котором коэффициент трения определялся посредством измерения замедления, выявили, что антиблокировочная тормозная система (ABS) влияет на коэффициент трения: он увеличивается с увеличением скорости при использовании ABS и уменьшается с увеличением скорости, когда ABS не используется.Это исследование также подтвердило, что коэффициент трения между шинами и дорогой зависит от температуры и осадков.

Получение с использованием метода второго закона Ньютона

По определению, коэффициент трения определяется как отношение силы трения к нормальной силе:

или

, где F _трение — трение силы, μ — коэффициент трения, а F _norm — нормальная сила.

Нормальная сила, действующая на объект, определяется как составляющая контактной силы, которая перпендикулярна контактной поверхности объекта. В простом случае, когда объект помещается на плоскую горизонтальную поверхность, нормальная сила — это просто его вес:

, где м, — масса, а г, — стандартное ускорение свободного падения. Эта формула выводится из второго закона Ньютона:

В более сложном случае, когда объект лежит на наклонной поверхности, нормальная сила рассчитывается как

, где θ — угол наклонной поверхности, измеренный от горизонтальный.В этом случае нормальная сила меньше веса объекта. Мы рассмотрим этот случай позже.

Для ровной поверхности, если коэффициент трения между объектом и поверхностью равен μ , тогда сила трения равна

Согласно второму закону Ньютона эта сила трения применяется к движущемуся объекту (транспортному средству) производит пропорциональное замедление:

или

Теперь, согласно уравнению ускоренного (замедленного) движения,

Мы знаем из курса элементарной физики, что для замедленного движения с постоянным замедлением, если конечный Если скорость равна нулю, то тормозной путь с _br определяется с использованием следующего уравнения:

или с использованием коэффициента преобразования для преобразования км / ч в м / с:

Подставляя a = мкг в это уравнение дает уравнение тормозного пути:

, где скорость v выражается в км / ч, а гравитационный окончательное ускорение g в м / с².

Или решение для v даст

Та же самая формула тормозного пути может быть получена с использованием энергетического метода.

Расчет с использованием энергетического метода

Теоретический тормозной путь можно определить, если мы определим работу, необходимую для рассеивания кинетической энергии транспортного средства. Если транспортное средство, движущееся со скоростью v , замедляется до полной остановки, тормозная работа W _b , необходимая для полного рассеивания его кинетической энергии E _k , будет равна этой энергии:

кинетическая энергия E _k движущегося транспортного средства определяется следующим образом:

, где м, — это транспортное средство массы, а v — скорость транспортного средства в начале торможения.

Работа W _b при торможении определяется как

, где м — масса автомобиля, μ — коэффициент трения между шинами и дорогой, г — ускорение свободного падения, а s _br — это расстояние, пройденное при торможении до полной остановки.

Теперь, учитывая, что E _k = W _b , мы имеем

или

Скорость автомобиля до торможения является наиболее важным фактором, влияющим на тормозной путь.Другие факторы, такие как время отклика распознавания водителя, эффективность тормозной системы автомобиля, дорожные условия, являются менее важными составляющими тормозного пути.

Время торможения

Из курса элементарной физики известно, что средняя скорость ускоренного движения при постоянном ускорении равна полусумме начальной и конечной скорости:

Учитывая, что конечная скорость равна нулю, время торможения определяется как

Расстояние торможения на подъеме и спуске

Силы, действующие на транспортное средство на склоне: F _g — сила тяжести (вес транспортного средства), действующая на транспортное средство, F _gd — тяговый компонент веса транспортного средства, F _fr — сила трения, действующая параллельно уклону, F _gn — нормальные компоненты веса транспортного средства, а F _nr — это сила реакции равна нормальной составляющей веса автомобиля.

Когда водитель нажимает педаль тормоза, замедляющееся транспортное средство может быть смоделировано как объект, скользящий по поверхности с углом наклона θ (см. Рисунок). Для упрощения мы рассматриваем только две силы, действующие на автомобиль на наклонной дороге. Это вес автомобиля и сила трения. Транспортное средство, движущееся с начальной скоростью, замедляется, когда сила трения, действующая параллельно поверхности дороги, больше, чем тянущая составляющая веса транспортного средства, которая также параллельна уклону.Если начальная скорость транспортного средства равна нулю, оно не движется в этой ситуации при условии, что угол наклона меньше критического (о критическом угле мы поговорим позже).

Когда сила тяжести F _g тянет автомобиль вниз, по силе трения F _fr сопротивляется этому движению. Чтобы транспортное средство могло остановиться, сила трения должна превышать тяговый компонент силы тяжести F _gd при спуске.

В то же время, если сила трения меньше, чем тянущая составляющая веса транспортного средства, транспортное средство будет двигаться вниз с постоянным ускорением, и его тормоза не смогут его остановить. Это может произойти, если угол наклона (или уклон дороги) слишком велик или коэффициент трения слишком низкий (вспомните, как автомобиль с обычными шинами ведет себя на обледенелом склоне!)

По определению коэффициента трения, мы можем записать уравнение для силы трения:

или

Сила тяги при спуске:

Общая сила F _{, всего} , действующая на транспортное средство, составляет

или

Как мы уже упоминали, F _total должен указывать вверх, иначе транспортное средство, движущееся под уклон, не может быть остановлено.Согласно второму закону Ньютона, ускорение (или, скорее, замедление) транспортного средства, движущегося на F _всего , определяется как

Подставив ускорение в формулу для тормозного пути выше, дает:

Решая для v _{перед торможением} , мы получим:

Обратите внимание еще раз, что в этих формулах g выражается в м / с, v — в км / h и s в m. В нашем калькуляторе используются две последние формулы.

Припаркованные и движущиеся автомобили на улице Дивисадеро в Сан-Франциско, Калифорния. Уклон улицы здесь 31% или 17 °.

Уклон

Уклон (также называемый уклоном или уклоном) дороги — это тангенс угла ее поверхности к горизонтали. Он рассчитывается как отношение подъема (вертикальное расстояние или изменение высоты склона) к бегу (горизонтальное расстояние). По определению уклона, движение в гору означает подъем по склону с положительным уклоном, а движение под гору — это спуск по склону с отрицательным уклоном, где подъем фактически означает падение.Уклон σ может быть выражен как угол наклона к горизонтали, в процентах или как отношение. Например, подъем на 15 метров на 100 метров горизонтального движения соответствует уклону 0,15 или 15%. В этом калькуляторе мы используем уклон в процентах, который определяется как

, где Δh — это подъем уклона, а d — проекция уклона на горизонтальный (см. Рисунок). Исходя из этого значения, угол наклона θ может быть определен как

Критический угол

Когда угол наклона дороги превышает определенное значение, называемое критическим углом, транспортное средство, движущееся под уклон, не может быть остановлено, используя его тормозная система, потому что сила трения, действующая на нее, становится меньше, чем качающаяся составляющая веса транспортного средства.Этот критический угол может быть найден из следующего условия:

или

или

Из этой формулы мы можем определить критический угол, под которым автомобиль не остановится при заданном коэффициенте трения:

Уклон в процентах, соответствующий этому углу, определяется как

Пример

Пример использования формулы для тормозного пути. Автомобиль движется со скоростью v _{до торможения} = 90 км / ч по мокрому асфальтобетонному спуску (коэффициент трения μ = 0.4) с содержанием σ = 5%. Рассчитайте тормозной путь. Для наших расчетов мы будем использовать полученные выше формулы.

Особые случаи

Щелкните или коснитесь соответствующей ссылки, чтобы просмотреть калькулятор в различных специальных режимах:

Ссылки

1. Hartman, J 2014, Влияние скорости, температуры и осадков на коэффициент трения пневматических шин И битумные дороги , доктор философии (PhD), аэрокосмическая, механическая и производственная инженерия, Университет RMIT PDF 48 MB
2. Wikibooks.Основы перевозок

Калькулятор остановочного пути | 101 Вычислительная техника

В этой задаче мы напишем программу на Python для оценки общего тормозного пути транспортного средства на основе его скорости. Тормозной путь состоит из двух компонентов. Первый компонент — это расстояние реакции , которое преодолевает транспортное средство из-за времени реакции / задержки водителя между моментом обнаружения препятствия на дороге и моментом торможения.Второй компонент — это тормозной путь , который представляет собой расстояние, которое транспортное средство будет преодолевать от точки, когда его тормоза полностью задействованы, когда дело доходит до полной остановки. На тормозной путь в первую очередь влияет исходная скорость автомобиля и коэффициент трения между шинами и дорожным покрытием.

Исходя из закона физики, мы можем записать формулу тормозного пути следующим образом:

Для этой задачи мы будем использовать время отклика (t _r ), равное 1.5 секунд, среднее время отклика водителя. На самом деле это время реакции варьируется в зависимости от возраста водителя, его опыта и состояния: например, У уставшего водителя время отклика ниже, чем у настороженного.

Обычное базовое значение коэффициента трения µ (произносится как «мю») составляет 0,7. В действительности этот коэффициент варьируется в зависимости от состояния дороги (например, сухая / влажная / обледенелая), а также от типов, состояния и давления в шинах.

Наша цель — написать программу Python на основе модели INPUT / PROCESS / OUTPUT, которая будет:

1. ВВОД: попросите пользователя ввести скорость автомобиля в милях в час (мили в час)
2. ПРОЦЕСС: преобразовать эту скорость в м / с (метры в секунду)
3. ПРОЦЕСС: Примените формулу тормозного пути (используя µ = 0.7 и t _r = 1,5 с)
4. ВЫХОД: отображение примерного тормозного пути автомобиля в метрах.

Формула преобразования скорости

Чтобы преобразовать скорость автомобиля из миль в час (миль в час) в мили в секунду (метр в секунду), вам необходимо применить следующую формулу:

Заполните код Python

Тестирование

Когда ваш код будет готов, выполните следующие тесты, чтобы убедиться, что ваш код работает должным образом:

Задача расширения:

Значение коэффициента трения µ зависит от состояния дороги.

Адаптируйте сценарий, чтобы спрашивать пользователя, сухая, влажная или обледенелая дорога.
В зависимости от ввода пользователя вы будете использовать следующие коэффициенты трения:

Состояние дороги	Коэффициент трения
Сухой	µ = 0,7
мокрый	µ = 0,5
Ледяной	µ = 0,3

Тестирование

Когда ваш код будет готов, выполните следующие тесты, чтобы убедиться, что ваш код работает должным образом:

Тормозной путь | Synchrony

По данным Министерства общественной безопасности США, слишком тщательное преследование другого транспортного средства является пятой по значимости причиной автомобильных столкновений в США.Более того, слишком пристальное следование другим транспортным средствам или их отставание — основная причина аварий сзади. ¹

Две стороны одной медали

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит ваш автомобиль с момента нажатия на педаль тормоза до момента остановки движения. Следующее расстояние — это промежуток, который вы должны оставить между собой и впереди идущим автомобилем, чтобы иметь возможность безопасно остановиться в экстренной ситуации.Но будь то тормозной путь или дистанция следования, вы говорите об одном и том же: вашей способности безопасно остановить автомобиль, если автомобиль впереди вас внезапно остановится.

Только для инженеров и ракетостроителей

²

Расчет тормозного пути вашего автомобиля — это математическое уравнение, которое лучше оставить инженерам по безопасности.Он учитывает такие переменные, как скорость автомобиля в метрах в секунду, гравитационное ускорение автомобиля и коэффициент трения между колесами и дорогой. Вот как выглядит уравнение:

Ясно, что это не тот тип расчетов, который вы можете выполнять во время вождения. К счастью, можно рассчитать безопасное расстояние для вашего автомобиля.

Правило трех секунд

Следующее расстояние — это тормозной путь с другой точки зрения.Это промежуток, который вы оставляете между вашей машиной и машиной впереди вас. Он измеряется временем, а не метрами. Общее правило — соблюдать безопасную дистанцию ​​не менее трех секунд позади идущего впереди автомобиля. Это должно дать вам достаточно места, чтобы остановиться в экстренной ситуации, например, если впереди вас машина резко остановится. ³

---

Вот как это работает: выберите фиксированную точку, даже если машина впереди вас. Например, дорожный знак, дерево или здание.Если вы проедете ту же фиксированную точку раньше трех секунд (отсчитайте 1–1000; 2–1000; 3–1000), значит, вы едете слишком близко к идущей впереди машине и вам нужно немного отступить.

Правило трех секунд применяется только при идеальных дорожных и погодных условиях. При неблагоприятных погодных условиях или при плохой видимости снизьте скорость и увеличьте следующую дистанцию, предпочтительно до шести секунд. ⁴

Совет: Никогда не двигайтесь со скоростью, при которой необходимый тормозной путь превышает расстояние, которое вы можете видеть. ⁵

Помни, ты всего лишь человек

Некоторые эксперты по вождению отмечают, что правило трех секунд распространяется только на тормозной путь вашего автомобиля. Также следует учитывать человеческий фактор. Это расстояние, которое преодолевается, когда водитель ощущает опасность и тормозит.Среднее время реакции на тревожный, защищающийся водитель составляет 0,67 секунды. ⁶

Округляя в большую сторону, время реакции превращает правило трех секунд в правило четырех секунд.

Последняя мысль

• Помните об этом каждый раз, когда садитесь за руль. Ожидается, что вы всегда будете контролировать свой автомобиль.Единственное оправдание для удара по идущему впереди автомобилю — это то, что в вашу машину сзади кто-то сбил, а затем вы были сбиты с машины перед вами. ⁷

Узнать больше:

Расчет тормозного пути

Источники:

1. Что такое безопасное расстояние следования? (driversprep.com)

2. Формула тормозного пути (softschools.com)

3. Следующее расстояние (driversed.com)

4. Тормозной путь: неверно правило трех секунд? (esurance.com)

5. Скорость, ограничения скорости и тормозной путь (Brake.org.uk)

6. Следующие расстояния (driveandstayalive.com)

Дополнительные источники:

Знайте свой тормозной путь — это может спасти вашу жизнь (чрезмерное расстояние.com)

Мы включаем в эту статью ссылки на другие веб-сайты для нашего удобства. Мы не поддерживаем какой-либо контент на этих сайтах.

Все названия продуктов, логотипы и торговые марки являются собственностью их владельцев. Все названия компаний, продуктов и услуг, используемые на этом веб-сайте, используются только для идентификации. Использование этих названий, логотипов и брендов не означает одобрения.

Это содержимое может быть изменено без предварительного уведомления и предлагается только для информационного использования.Мы настоятельно рекомендуем вам проконсультироваться с вашим индивидуальным бизнес-консультантом, финансовым, юридическим, налоговым и / или другим консультантом относительно любой представленной информации. Synchrony Financial и любые ее аффилированные лица (совместно именуемые «Synchrony») не делают никаких заявлений и не дают никаких гарантий относительно этого контента и не несут ответственности за любые убытки или вред, возникшие в результате использования предоставленной информации. Получение вами этого материала означает ваше согласие с этими условиями.

© 2016 Synchrony Financial.Все права защищены. Запрещается повторное использование без предварительного письменного согласия Synchrony Financial.

какие факторы влияют на тормозной путь тормозной путь скорость мышления скорость реакции кинетическая энергия время реакции эксперименты торможение дорожного транспортного средства фрикционные тормоза igcse / gcse 9-1 Физика примечания к пересмотру

5. Время реакции и тормозной путь, например, автотранспорт и решение проблем с использованием уравнения 2-го закона Ньютона и расчетов кинетической энергии Док Брауна примечания к редакции школьной физики: физика GCSE, физика IGCSE, O level физика, ~ 8, 9 и 10 школьные курсы в США или эквивалентные для ~ 14-16 лет студенты-физики Какая формула остановки расстояние? Какие факторы влияют на расстояние мышления? Какие факторы влияют на тормозной путь? Какая связь между тормозной путь и кинетическая энергия? Можете ли вы придумать простой эксперимент, чтобы измерить чье-то время реакции? Подиндекс этой страницы (а) Введение — тормозной путь и скорость дорожная техника б) Как рассчитать дистанцию ​​мышления и тормозной путь от скорости — графики времени (в) Факторы, влияющие на расстояние мышления (следовательно, и тормозной путь) (г) Факторы, влияющие на тормозной путь (следовательно, и тормозной путь) д) Графический анализ тормозного пути, скорости и кинетической энергии движущегося автомобиля (ж) Подробнее о физике торможение автомобиля и кинетическая энергия (г) Проблемы здоровья и безопасности, связанные с столкновениями с участием автотранспортных средств и велосипедистов (высота) Некоторые продвинутые расчеты тормозной силы и кинетической энергии (i) Простая реакция время эксперименты (а) Введение — s расстояние до верха и скорость автотранспорт При вождении автомобиля, очевидно, нужно будьте готовы к любым внезапным изменениям в вашей ситуации, особенно если вам нужно аварийный тормоз для остановки. В этой ситуации вы хотите остановить автомобиль (или любое другое дорожное транспортное средство) в кратчайшие сроки до произведите соответствующую аварийную остановку! Это означает приложение максимальной силы на педаль тормоза. The Больше времени на реакцию и больше времени требуется для остановки , тем больше риск сбоя в объект на вашем пути.Время «думающей» реакции каждого на ситуацию Требование быстрой физической реакции отличается, хотя обычно в диапазоне От 0,2 до 0,8 секунды. В биологии вы могли изучать нервная система, включая рефлекторную дугу. Расстояние, необходимое для остановки дорожного транспортного средства в аварийной ситуации определяется по формуле: РАССТОЯНИЕ ОСТАНОВКИ = РАССТОЯНИЕ МЫШЛЕНИЯ + ТОРМОЗНОЕ РАССТОЯНИЕ Расстояние мышления — как далеко вы путешествуете во время вашей реакции, которое является временным интервалом от вас воспринимает опасность и начинает действовать e.г. задействовать тормоза. Тормозной путь фактический расстояние, с которого вы путешествуете, когда вы впервые нажимаете на тормоза, до остановка. Тормозной путь — это общий время, необходимое от первоначального визуального стимула до фактической остановки движения. В таблице выше приведены типичные или средние значения для обдумывания расстояния, тормозного пути и тормозного пути и цитата из Правил дорожного движения Великобритании буклет с инструкциями. Вы можете видеть, что расстояние мышления довольно значительная часть общего тормозного пути, особенно на более низкие скорости, НО, посмотрите, насколько резко общий тормозной путь увеличивается с увеличением скорости. Эти значения следует удвоить для мокрые дороги и умноженные на 10 для покрытых льдом дорог. Снег будет где-то посередине, но где?, так что будьте осторожны при вождении любые из этих неблагоприятных условий вождения. Позже на этой странице я использовал это данные для построения графиков и расчетов, касающихся тормозного пути до скорость и кинетическая энергия автомобиля. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (б) Как рассчитать дистанцию ​​мышления и тормозной путь от скорости — графики времени Графики 1а Вы, наверное, уже встречались с графиками скорости и времени, поэтому вы должны знать, что область под частью графика скорость-время равно пройденному расстоянию на этом участке (в единицах м / с x s = m). Графики предполагают одну и ту же машину и водителя. так что замедление при максимальном торможении такое же, поэтому отрицательный градиент — это одно и то же значение на обоих графиках. График слева от 1a показывает начальную ситуацию у водителя более быстрое время отклика при движении на более низкой скорости . Прямоугольная область A1 = начальная скорость v1 x время реакции t1 = расстояние мышления Площадь A1 равна расстоянию мышления, то есть расстояние, которое проходит автомобиль за время, которое требуется водителю реагирует на ситуацию и начинает тормозить. Прямоугольный треугольник A2 = x начальная скорость v1 x время торможения t2 = тормозной путь Площадь A2 — это тормозной путь, то есть расстояние, на которое транспортное средство движется от максимальной начальной скорости, когда начинается торможение, пока не останавливается. Общая площадь = A1 + A2 = остановка расстояние График справа от 1a показывает более медленную реакцию водителя и транспортное средство движется с большей скоростью . Это означает, что два фактора были изменено, чтобы подчеркнуть, насколько легко и драматично тормозной путь увеличилось . Итак, v2> v1 и времена t1 и t2 равны увеличивается, поэтому увеличиваются как области A1, так и A2. Пурпурные заштрихованные области указывают на увеличение расстояние мышления A1 и тормозной путь A2. Это может означать отсутствие ухода и внимание e.г. устал и не концентрируюсь на ограничении скорости. Прямоугольная область A1 = начальная скорость v2 x время реакции t1 = расстояние мышления Прямоугольный треугольник A2 = x начальная скорость v2 x время торможения t2 = тормозной путь Итак, обе области A1 и A2 сильно увеличено, увеличивая вероятность аварии при вождении беспечно! Общая площадь = A1 + A2 = остановка расстояние, а намного больше, чем до . Если вы следовали вышеуказанному логические аргументы, вы сможете интерпретировать графики, если только один факторов изменилось. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (c) Факторы, влияющие на расстояние мышления (в конечном итоге влияет и на тормозной путь) Скорость — это первый очевидный фактор. Чем быстрее ты , тем дальше вы будете путешествовать с тем же «лучшим» временем реакции, которое сможете управлять, тем больше дистанция мышления, на которой вы ничего не можете около. Чем длиннее ваш время реакции , тем больше ваша расстояние мышления. Вы можете свести это к минимуму, только будучи полностью бдительными и способен реагировать так быстро, как только может ваше тело. Последствия усталости и алкоголя повлияют на ваше бдительность и увеличьте время отклика и дистанцию ​​мышления. Есть и другие факторы. Вы принимаете лекарства, может повлиять на вашу бдительность? Вы отвлекаетесь на просмотр / размышления? о чем-то еще, кроме предстоящей дороги? Вы разговариваете с кем-то другим? в машине дети глупые? Даже легальное использование мобильного телефона с ручным набором, все еще потенциально отвлекает. Плохая видимость напр. туман или дым, задержит обнаружение опасности и реакцию на нее, поэтому эффективно увеличивая время на размышления. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (d) Факторы, влияющие на тормозной путь (в конечном итоге влияет и на тормозной путь) Опять же, скорость — первый очевидный фактор. Чем быстрее вы едете, тем больше кинетической энергии должно быть удалено из кинетической накопитель энергии. При постоянной скорости торможения потребуется больше времени. большая скорость, потому что больше кинетической энергии должно быть преобразовано в тепло энергия в тормозной колодке и дисковой системе. Это показано справа (тормозные колодки P контактируют с диск D). Все факторы, обсуждаемые здесь, становятся особенно имеет решающее значение при экстренном торможении , или вы внезапно обнаружите Сам слишком близко к машине впереди . Чем больше ваша скорость, тем больше вы останавливаетесь расстояние и большее расстояние, которое вы должны разрешить между одним транспортным средством и другой например расстояние в два шеврона для 70 миль в час, которое вы видите на некоторых участки автострады. Какими бы хорошими ни были тормоза, их нет. хорошо быть слишком близко к другому транспортному средству, т.е.в пределах остановки расстояние, если вы хотите избежать аварии, если впереди идущий автомобиль экстренный тормоз, или движущийся поток быстро останавливается! Ограничение скорости — это не просто снижение скорости, они также о сокращении тормозного пути там, где выше скорость считается опасной для определенного участка дороги.Эта для безопасности участников дорожного движения и пешеходов, например 20 миль / ч в узком улицы в застроенных районах, где может быть много людей пешеходные и переходные дороги. Дорога состояние и погода : Неблагоприятное состояние дороги уже было упомянуто. При сухой дороге (и шинах в хорошем состоянии) вы получите максимальное сцепление с дорогой от контакта шины с дорожным покрытием при торможении, давая вам минимальное пройденное расстояние — минимальное расстояние для размышлений.Если дорога мокрая от дождя, покрыта снегом или льдом, сцепление с дорогой ослаблено. пониженный (лед> снег >> стоячая вода, все ведет к заносу на торможение). Современные шины очень хорошо тормозят, если дорога немного мокрая. и никакой очевидной стоячей воды — где взять «аквапланирование» / «аквапланирование» когда вы скользите по слою воды на поверхности дороги. Листья и расколотое масло также уменьшают трение между шиной и дорогой. Все эти условия уменьшить трение шины на дороге и увеличить время торможения и тормозной путь Состояние шин : Шины предназначены для обеспечивают максимальное сцепление с дорогой и удаляют воду из-под шин на мокрой дороге дороги.Если шины изношены (лысый или небольшой протектор), сцепление ухудшается. и жизненно важная функция трения и вытеснения воды для замедления автомобиля уменьшаются и поэтому увеличивают тормозной путь и вероятность трелевка . Кроме того, в шинах должно быть достаточно воздуха для правильного рабочее давление. эффективность тормозов : если тормоза не в хорошем состоянии, функция торможения может быть нарушена. Тормозные колодки могут быть изношенная или негерметичная гидравлическая тормозная система может быть источником торможения обесценение.Сбалансированы ли тормоза, чтобы вы замедляли движение по прямой? — это касается и состояния шин. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (e) Графический анализ тормозного пути, скорости и кинетической энергии движущегося автомобиля видеть расчеты ПОЗ. На схеме : KE = кинетическая энергия ( Дж, ), м = масса ( кг ), u = начальная скорость ( м / с ), v = конечная скорость ( м / с ), с = скорость ( м / с ) a = ускорение или замедление ( м / с 2 ), Вт = работа сделано ( Дж, ), F = усилие ( Н, ), d = расстояние ( м ) График 1б График 1b выше занимает дистанцию ​​мышления, данные о расстоянии и тормозном пути и отображают их в зависимости от типичной скорости дорожного транспортного средства. Очевидно, все расстояния увеличиваются с увеличением скорость, но обратите внимание на два других очень важных момента. Вы должны заметить … (i) два из графиков изгибаются вверх , так что «разгонного» влияния скорости на тормозной путь и в целом тормозной путь (последнее связано с увеличением тормозного расстояние). Тормозной путь и торможение расстояние не пропорционально скорости, и, что особенно важно, тормозной путь пропорционален квадрату скорости .Это означает тормозной путь увеличивается быстрее, чем увеличивается скорость. например удвоение скорости увеличивает тормозной путь в 4 раза (2 ==> 2 2 = 4) и трехкратная скорость увеличивает тормозной путь в девять раз (3 ==> 3 2 = 9). Расстояние мышления примерно пропорционален скорости , график ~ линейный и не изгиб вверх.Это потому, что ваше время ответа, если оно полностью бдительно, довольно постоянна, поэтому, если ваша скорость удвоится, вы просто будете вдвое больше далеко за то же время отклика. (ii), и если вы внимательно изучите график или данные, вы Видно, что удвоение скорости увеличивает тормозной путь в четыре раза. Это означает удвоение вашего скорость, примерно увеличивает тормозной путь в 4 раза, очевидно о чем нужно помнить, чем быстрее вы едете. Удвоение скорость увеличивает тормозной путь в четыре раза, а скорость в три раза увеличивает его девять раз! (см. НАПОМИНАНИЕ ниже) Это обсуждается далее и связано с формулой для кинетической энергии KE = mv 2 . Удвоив скорость, вы увеличите кинетической энергии автомобиля, следовательно, вы в четыре раза увеличили кинетическую энергию энергия должна быть снята при торможении (потому что KE v 2 ).См. Графики 2 и 3 и примечания ниже. Следовательно, при удвоении скорости для постоянного тормозного усилия вам нужно удалить в четыре раза больше KE и потребуется в четыре раза большее расстояние, чтобы удалить его. Подробнее о кинетической энергии расчеты см. Кинетический расчеты накопителя энергии Вопрос для иллюстрации некоторых идеи выше и используя приведенную ниже таблицу. При движении со скоростью 20 миль / ч водитель расстояние мышления составляет 6,0 м, а тормозной путь — 6,0 м. а) Какой тормозной путь? тормозной путь = расстояние мышления + тормозной путь = 6,0 + 6,0 = 12,0 м (b) Оценить общий тормозной путь на скорости 40 миль в час (масштаб 2). Если расстояние мышления составляет 6 м на 20 миль в час, это будет вдвое больше, чем на скорости 40 миль в час, 6 x 40/20 = 12 м. Из аргумента KE и KE v2 тормозной путь увеличивается пропорционально квадрату масштабного коэффициента. Так тормозной путь 6 x 2 2 = 24 м Следовательно, тормозной путь равен 12 + 24 = 36 мес (см. график) (c) Оценить общий тормозной путь на скорости 80 миль / ч (масштабный коэффициент 4). Если расстояние мышления составляет 6 м на 20 миль в час, это будет в четыре раза больше, чем на скорости 40 миль в час, 6 x 80/20 = 24 м Тормозной путь увеличивается на квадрат масштабного коэффициента. Так тормозной путь 6 x 2 4 = 96 м Следовательно, тормозной путь равен 24 + 96 = 120 м (нет на графике) ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (f) Подробнее о физике торможение автомобиля и кинетическая энергия В механический процесс торможения в первую очередь зависит от трения между тормозами колодка и стальной диск (показан справа).Когда вы нажимаете педаль тормоза гидравлический система толкает колодки на поверхность диска , вызывая работу должно быть выполнено из-за сил сопротивления между поверхностями. Возникающий эффект трения передает энергию от накопитель кинетической энергии автомобиля в накопитель тепловой энергии торможения система, которая в конечном итоге рассеивается в накопитель энергии окружающей среды. трение вызывает нагрев тормозов — тормозные колодки и диск должны быть способны выдерживать высокие температуры — оба изготовлены из тугоплавких сплавов. Немного KE теряется как звук. Если колеса колеса буксуют на дороге, трение будет генерировать тепловую энергию, а дорога и шины увеличатся в температура. В конце концов вся кинетическая энергия дорожный транспорт рассеивается в накопитель тепловой энергии окружение. Итак, когда работа выполняется между тормозами и колесом кинетическая энергия дисков преобразуется в тепловую / тепловую энергию. Чем быстрее автомобиль едет, тем больше у него запаса кинетической энергии и больше работы необходимо сделано, чтобы остановить машину. Это также означает, что необходимо большее усилие применяется для остановки транспортного средства при определенном торможении / остановке расстояние. Чем больше тормозное усилие, тем больше замедление. Сильное замедление может быть опасным, так как тормоза могут перегреваться, что влияет на их действие И вероятность заноса гораздо выше, особенно если поверхность дороги скользкая из-за уже описанных условий. Чтобы рассмотреть вопрос о кинетической энергии в контексте, изучите график 2 ниже. График 2 График 2 показывает, как кинетическая энергия дорожное транспортное средство (например, автомобиль весом 1200 кг) меняется в зависимости от его скорости. Вы можете увидеть, что удвоив скорость, вы в четыре раза увеличиваете кинетическую энергию автомобиля, следовательно, вы в четыре раза кинетическая энергия снимается при торможении. Это потому, что KE = mv 2 . Скорость 2 термин, придающий этому решающее математическое значение. При условии равномерного замедления и равномерного уменьшение скорости уменьшения кинетической энергии, означает торможение расстояние зависит от кинетической энергии и скорости 2 . Увидеть график 3 сейчас. График 3 показывает линейную зависимость между кинетическими энергия автомобиля и тормозной путь (с использованием данных правил дорожного движения Великобритании и автомобиля массой 1200 кг). График 3 Это результат KE = mv 2 и данные о тормозном пути предполагает равномерное замедление и равномерное снижение скорости снижения кинетическая энергия за счет трения тормозов. Как уже было сказано, торможение расстояние увеличивается быстрее скорости. Общий объем работ по остановке дороги транспортное средство равно начальной максимальной кинетической энергии транспортного средства. Работы по остановке транспортного средства = всего KE транспортного средства = тормозная сила x тормозной путь W = F x d = KE = mv 2 (в двух словах!) W = работа в J, чтобы остановиться, и вся работа выполняется за счет тормозов (при условии отсутствия заноса) через трение от накопителя KE автомобилей к накопителю тепловой энергии тормоза и окружающая среда F = тормозное усилие в Н (предполагается быть постоянным для тормозов автомобиля), d = тормозной путь в м, м = масса автомобиля в кг, v = скорость автомобиля в м / с Если по сухой дороге занесешь, резина, оставленная на дороге, говорит о том, что шины немного пошатнулись тормозной работы тоже! Если предположить постоянное тормозное усилие (максимальное нажатие на педаль тормоза), и поскольку кинетическая энергия автомобиля равна пропорционально скорости 2 , то тормозной путь равен пропорциональна начальной кинетической энергии автомобиля. Вот какая работа проделана уравнение говорит для постоянной тормозной силы: KE BD и график тоже. Дополнительное последствие: если ваша машина заполнена людей или грузовик полностью загружены, то кинетическая энергия при заданном скорость больше, чем если бы в транспортном средстве находился только водитель. Таким образом, при наличии дополнительной массы в транспортном средстве следует допускать дополнительное расстояние. для вашего тормозного пути из-за дополнительной кинетической энергии . Примеры t ypical массы для дорожных транспортных средств : вагонов 1000-1500 кг; большой фургон / одноэтажный автобус ~ 9 000 -10 000 кг; груженый грузовик ~ 30 000 — 40 000 кг. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (г) Проблемы здоровья и безопасности, связанные с столкновениями с участием автотранспортных средств и велосипедистов (мотоциклы, автомобили, грузовики, автобусы и др.)) Введение Большое замедление (быстрое замедление вниз) предметов (аварии автомобилей или людей, падающих и ударяющихся о землю) задействовать значительные силы и, очевидно, вызвать травму. Почему? Большие замедления требуют большого резистивная сила. Вспомните уравнение 2-го закона движения Ньютона … F = ma , чтобы создать большой разгон a , нужно относительно большое усилие F , независимо от массы м , также, чем больше масса м , тем большее усилие F необходимо для данного замедления. В принципе, сила, испытываемая объект можно уменьшить, уменьшив замедление (более медленное замедление вниз). Напоминание: ускорение = изменение скорость / затраченное время, a = ∆v / ∆t , увеличить ∆t для уменьшения С точки зрения импульса вы пытаетесь изменить импульс в течение как можно более длительного времени, чтобы минимизировать силу участвует. В следующем разделе мы применим эти идеи разработать меры безопасности, которые увеличивают время столкновения — время от первоначальное столкновение объекта с препятствием для остановки объекта (∆t в терминах приведенных выше уравнений), т.е. уменьшить скорость замедления. Вам нужно знать о таких вещах, как воздух сумки и ремни безопасности в автомобилях, зоны деформации спереди и сзади автомобилей, защитные шлемы для езды на велосипеде. Применение физики сил к расчету безопасности При столкновении дорожного транспортного средства с неподвижный объект нормальных контактных сил между ними вызовет работа предстоит сделать. При столкновении энергия передается из накопителя кинетической энергии транспортного средства в несколько других источников энергии магазины. Тепловая энергия (ударное трение) и запасы упругой потенциальной энергии (эффект «хрустящего») двух объектов будут увеличится, и часть кинетической энергии перейдет в звук. Когда все «успокоится» после авария, теоретически, весь запас кинетической энергии движущегося транспортного средства в конечном итоге приводит к увеличению запаса тепловой энергии в окружающей среде. Вы можете встроить в конструкцию элементы безопасности дорожных транспортных средств и, при необходимости, защитной одежды. В большинстве случаев вы пытаетесь замедлить замедление — увеличить время столкновения или поглотить кинетическая энергия любого быстрого замедления и при этом минимизировать силу a переживания тела человека. Быстрый удар вызывает резкое замедление — гораздо больше, чем даже при экстренном торможении. Все дело в минимизации травм люди в условиях быстрой смены движения . С точки зрения физики, все о поглощение энергии удара и увеличение времени замедления — минимизация а в F = ma ! Из 2-го закона движения Ньютона: F = ma , поэтому для данной массы m , если можно сделать a замедление меньше , тормозящая сила F также уменьшен до и сводит к минимуму удары и травмы. Ремень безопасности снижает силу воздействия замедление. При столкновении или экстренном торможении ремень безопасности немного растягивается, увеличивая время замедления и уменьшая силу вашего опыт тела против ремня безопасности. Скорость изменения импульса равна уменьшенный ( F = ∆mv / ∆t ) Быстродействующие подушки безопасности, смягчают ваше тело от сильного удара они также увеличивают время торможения и уменьшают силу ваше тело переживает.Опять же, скорость изменения импульса снижается ( F = ∆mv / ∆t ) Подушки безопасности быстро расширяются, а затем сжимаются когда в него врезается водитель автомобиля. Сжатие длится дольше, чем если вы врезались в приборную панель разбитой машины, или даже если вы слишком зажат ремнем безопасности. Кузов автомобиля может иметь зоны деформации, сборки в дизайн кузова автомобиля, как спереди, так и сзади, чтобы поглотить кинетическая энергия любого сильного удара.Это увеличивает время замедления, тем самым уменьшая силу, которую испытывает ваше тело. Фотографии (подделки) умеренно резкое столкновение автомобиля с кирпичной стеной дает представление о том, что такое «зона деформации» — это все. Вы увидите аналогичные повреждения сзади вашей машины (2-я зона деформации), если кто-то наезжает на вас сзади. Велошлемы и защитные шлемы Шлемы, которые носят велосипедисты или мотоциклисты наездники (мотоциклисты) имеют внутреннюю подкладку из пены (или другой энергетической поглощающий материал), чтобы смягчить голову при ударе. Пена увеличивает время до того, как ваша голова перестанет двигаться из-за удара. меньшее замедление в течение большего периода времени снижает силу удара, которую испытывает ваша голова. ВЕЛОСИПЕДНЫЕ ШЛЕМЫ Все разработано с учетом безопасности (и комфорта). Основная Защитными элементами мотоциклетного защитного шлема являются твердая защитная внешняя оболочка и «мягкий» вкладыш, поглощающий энергию удара. Комфортная набивка из пеноматериала. поглотит кинетическую энергию при ударе. Изображение из КАЛИФОРНИЯ ПРОГРАММА БЕЗОПАСНОСТИ МОТОЦИКЛИСТОВ и при поддержке Калифорнийского дорожного патруля Схема советует мотоциклистам в шлемах которые не соответствуют всем проиллюстрированным конструктивным характеристикам безопасности, должны поменять шлем! На прогулке наткнулся на пара мотоциклистов, любезно разрешившая мне сфотографировать.Оба пережили серьезная авария, но после того, как защитный шлем оказался в ситуации удара, его необходимо заменить. Вы можете четко увидеть все функции, описанные в диаграмма выше. Итак, подростковые мотоциклисты, покупайте самые безопасные шлем, он может стоить дороже, но без лучшего шлема он может стоить вам даже больше. Исследования постоянно развиваются новые материалы для повышения эффективности функций безопасности, будь то автомобильные кузова или шлемы. Те же идеи применимы к безопасности в игре зоны для детей и безопасности в таких видах спорта, как гимнастика Игровое оборудование установлено на безопасность коврики, поглощающие силу удара при падении на них ребенка. Они должны быть из резины или поролона. материалы. Идея этой «мягкой» пьесы полы должны увеличить время воздействия за счет использования материала, который сжимается при ударе, чего не может произойти с твердой поверхностью. Если гимнасткам необходимо совершить приземление из куска устройство, которым они должны приземлиться на мягкой поверхности, чтобы уменьшить удар заставьте ноги испытать и избежать травм. Коврики безопасности особенно необходимы, когда изучение новых процедур, в которых с большей вероятностью могут возникнуть ошибки и несчастные случаи. случаться. Как на соревнованиях, так и на тренировках использование матов теперь является обязательным на большинстве мероприятий, и гимнасты могут использовать дополнительные мат для приземления, без вычетов, пока они приземляются в пределах указанного расстояние. Даже футболистов носят скромные накладки на голени чтобы защитить ноги от жестких подкатов! Толстый слой материала поглощает энергию удар ногой или ботинком «отбойника», увеличивая время удара и уменьшение силы удара. – ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (h) Некоторые расширенные расчеты тормозной силы и кинетической энергии ПОЗ. На схеме : KE = кинетическая энергия ( Дж, ), м = масса ( кг ), u = начальная скорость ( м / с ), v = конечная скорость ( м / с ), с = скорость ( м / с ) a = ускорение или замедление ( м / с 2 ), Вт = выполненная работа ( Дж, ), F = усилие ( Н, ), d = расстояние ( м ) 1 квартал Предположим, автомобиль весом 1200 кг движется со скоростью 18 м / с (~ 40 миль в час) и должен пройти аварийная остановка с опасностью в 30 м впереди. (a) Рассчитайте замедление автомобиль и (b) задействованное тормозное усилие . (a) Сначала используйте уравнение движения v 2 — u 2 = 2ad для расчета замедления. где v = конечная скорость, u = начальная скорость, a = ускорение (∆v / ∆t), d = пройденное расстояние Предполагая равномерное замедление и v = 0 ( остановка), u = 18 м / с, d = 30 м v 2 — u 2 = 2ad, 0 — 18 2 = 2 х а х 30 60a = -324, поэтому a = -324/60 = -5.4 м / с 2 (обратите внимание на отрицательный знак замедления) (Это проще сделать, если у вас учитывая время торможения, можно просто использовать a = ∆v / ∆t, что я сделал в предыдущем разделе, сравнивая автомобиль и грузовой автомобиль, и назвал его 2 квартал) (b) Затем вы используете уравнение 2-го закона Ньютона F = ma , где F = замедляющее тормозное усилие, m = масса автомобиля, а = замедление автомобиля = изменение скорости / затраченное время Подставляя в уравнение (можно игнорировать знак ускорения здесь, а НЕ вверху) F = ma = 1200 x 5.4 = 6480 N Комментарий: Вот почему ваше тело выбрасывается вперед. В замедление составляет чуть более половины значения ускорения, которое вы опыт из-за гравитационного поля Земли. Если ты при высокоскоростном ударе сила может быть намного больше и следовательно, разрушительно для вас и для машины! См. Раздел на характеристики безопасности автомобильного транспорта Q2 Небольшой отечественный автомобиль массой 1000 кг (1 тонна) с двумя осями на скорости 60 миль в час (26.84 м / с) будет иметь кинетическую энергию = 0,5 мВ 2 = x 1000 х 26,84 2 = 3,6 x 10 5 J (360 кДж, 3 с.ф.) Тяжелый сочлененный грузовик из 6 оси могут весить с полной нагрузкой до 43000 кг (43 тонны) на скорости 60 миль в час. (26,84 м / с) будет иметь кинетическую энергию = 0,5 мВ 2 = x 43000 x 26,84 2 = 1.55 x 10 8 Дж (15 500 кДж, 3 н.д.) Теперь обе эти машины должны быть возможность остановиться на таком же безопасном расстоянии в аварийной ситуации. Двухосный вагон будет иметь четыре комплекта тормозных колодок. Шестиосный грузовой автомобиль будет иметь двенадцать комплектов тормозных колодок, в три раза больше, чем у автомобиля. Это значит остановиться в такой же безопасности расстояние, тормозное усилие, прилагаемое каждым комплектом колодок в товарах Автомобиль должен быть намного больше, чем для автомобиля. При скорости 50 миль в час (22,37 м / с) предположим, что безопасный тормозной путь — 38 м. Затем мы можем подсчитать общую тормозное усилие необходимо для остановки через три секунды. (я) для обоих автомобилей замедление a = ∆v / ∆t = 22,37 / 3 = 7,457 м / с 2 (ii) F = ma из 2-го закона Ньютона, сила в ньютонах, масса в кг, замедление в метров в секунду 2 Для автомобиля: F = 1000 х 7.457 = 7 460 N (3 н.ф.), то есть Тормозное усилие 1865 Н на комплект из четырех тормозных колодок. Для товаров автомобиль: F = 43 000 x 7,457 = 321 000 N (3 н.ф.). это Тормозное усилие 26750 Н на комплект тормозных колодок. Это означает Тормозные колодки для грузовых автомобилей должны создавать тормозное усилие более чем в 14 раз. из машины. (Для тех знатоков в физике дорожных транспортных средств, я ценю, что они упрощены расчеты) Подробнее о расчетах F = ma видеть Второй закон Ньютона Движение и расчет импульса Q3 Предположим автомобиль, движущийся со скоростью 30 м / с (~ 70 миль в час), должен сделать аварийную остановку, чтобы избежать опасность. Если масса автомобиля составляет 1500 кг, то тормозное усилие автомобиля 6000 Н и уставшего водителя время реакции — 1.5 секунд, вычислите следующее: (a) Рассчитайте мышление расстояние водителя (s = скорость (м / с), d — расстояние (м), t = время (s)) s = d / t, d = s x t = 30 x 1,5 = 45 м = мышление расстояние (b) Рассчитайте начальную кинетическую энергия автомобиля (m = масса автомобиля в кг, v = скорость автомобиля (м / с) KE = mv 2 = 0.5 х 1500 х 30 2 = 675000 = 6,75 х 10 5 Дж = начальная КЭ вагона (c) Рассчитать тормозной путь для остановки автомобиля (W = проделанная работа торможения (J), d = торможение расстояние (м) Работа при торможении автомобиля должна равняется кинетической энергии автомобиля (см. График 3 обсуждение) W = F x d = KE = mv 2 = 6.75 x 10 5 Дж W = F x d, d = W / F = 6,75 х 10 5 /6000 = 113 м = тормозной путь (3 с.ф.) (d) Рассчитайте тормозной путь автомобиля тормозной путь = мышление расстояние + тормозной путь = 45 + 113 = 158 м = тормозной путь Q4 См. реакция время эксперимент Q5 Автомобиль с полноприводным двигателем 1500 кг, путешествующий в возрасте 18 лет.0 м / с (~ 40 миль / ч) сворачивает с дороги, не снижая скорости до столкновения и снос кирпичной стены. Если на снос потребовалось 0,200 секунды стена, вычисляем следующие … (а) Какова начальная кинетическая энергия машины? KE = mv 2 = 0,5 x 1500 х 18 2 = 243 000 = 2,43 х 10 5 J (б) Какие работы выполняются на стене и машина при остановке машины? 2.43 х 10 5 J , потому что вся кинетическая энергия автомобиля должна быть удалено. (c) Что происходит с кинетической энергия автомобиля после удара? Накопитель кинетической энергии автомобиль обнуляется и энергия преобразуется в тепло (сжатием или трением) и некоторой звуковой энергией (которая закончится вверх как тепло тоже). Так накопитель тепловой энергии стены, автомобиля и окружающий воздух увеличен . (d) Рассчитать ставку замедление Замедление = изменение скорости / затраченное время = ∆v / ∆t = (0 — 18) / 0,2 = -90 м / с 2 (e) Что такое тормозящая сила, действующая на машину? Из Ньютона 2-й закон: F (N) = m (кг) x a (м / с 2 ) замедление сила = 1500 х -90 = 135 000 = -1.35 х 10 5 № Сила (от стены) отрицательно, потому что действует в противоположном направление движения автомобиля. Если бы машина была вовремя заторможен, замедляющая сила будет положительной (в каждом смысл слова!). Q6 Представьте себе машину 1000 кг при движении со скоростью 20 м / с при аварийной остановке на расстоянии 25 м — тормозной путь. Рассчитайте среднее тормозное усилие производятся водителем при нажатии на педаль тормоза. Для решения этого вопроса используйте несколько формул. (a) Рассчитайте кинетическую энергию машина. KE = 0,5 мВ 2 = 0,5 x 1000 x 202 = 200 000 Дж (b) Какие работы необходимо сделать, чтобы машина остановилась? Поясните свой ответ. Если кинетическая энергия автомобиля составляет 200000 Дж, то 200 000 Дж работы должны быть выполнены, чтобы довести KE автомобиля до нуля, т.е. нулевая скорость. (c) Рассчитайте среднее торможение требуется сила. Работа (Дж) = сила (Н) x расстояние (м) работа = 200 000 Дж и торможение дистанция 25 м сила = работа / расстояние = 200 000 / 25 = Среднее тормозное усилие 8000 Н. Q7 Массовый фургон 2000 кг отклоняется от дороги со скоростью 30 м / с и становится неподвижным после наезда каменная стена. (a) Если сила удара на фургон 48 000 Н, рассчитайте время остановки. F = m∆v / ∆t , заменяя 48 000 = 2000 х (30-0) / ∆t 48 000 = 60 000/ ∆t ∆t = 60 000/48 000 = 1.25 с (b) Объясните, как ремень безопасности и надувание подушки безопасности может спасти жизнь водителю. При ударе тело водителя разогнался нападающий. (i) Ремень безопасности растягивается достаточно, чтобы уменьшить скорость изменения количества движения — увеличение времени замедления. (ii) «Мягкая» надутая подушка безопасности также снижает скорость изменения количества движения и поглощает кинетические энергия при столкновении с телом водителя. Q8 A 20000 кг дорога автомобиль приходит к аварийной остановке. Равномерное тормозное усилие 8000 Н применяется водителем до тех пор, пока транспортное средство не остановится в расстояние 20 м. (a) Рассчитайте скорость автомобиль незадолго до того, как были задействованы тормоза. Работа проделана при торможении = тормозная сила x расстояние задействованных тормозов = 8000 x 20 = 160000 Н Всего работ выполнено в торможение = кинетическая энергия транспортного средства в момент сначала включаются тормоза. KE = 0,5 мВ 2 , перестановка дает v = √ {(KE / (0,5 x m)} v = √ {(160 000 / (0,5 x 20 000)} = 4 м / с (б) Каковы основные энергии происходит передача магазина? Кинетическая энергия автомобиль в основном преобразуется за счет трения, чтобы увеличить накопитель тепловой энергии частей автомобиля и окружающей среды воздушный или автомобильный. Подробнее о кинетической энергии расчеты см. Кинетический расчеты накопителя энергии ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (i) Простая реакция время экспериментов Но может сопровождаться умеренно сложные расчеты! Время вашей реакции на ситуацию обычно может быть 0.2 к 0,8 секунды при полной готовности. Однако на время вашей реакции могут повлиять усталость, плохое самочувствие, наркотики, алкоголь, другими словами все, что влияет на скорость работы вашего мозга. См. Введение к нервной системе, включая рефлекторную дугу Вы можете провести довольно простые эксперименты, чтобы проверить свой время реакции на ту или иную ситуацию. Однако, поскольку время реакции слишком короткий, секундомер бесполезен, но есть способы измерить ваш время реакции косвенно путем проведения других измерений, из которых вы можете рассчитайте время своей реакции. (a) Экран компьютера — где вы как можно быстрее отвечаете на что-то появляется на экране. В этой ситуации компьютер программное обеспечение генерирует что-то на экране и автоматически ваш ответ, отслеживая ваш контакт с клавиатурой или щелкнув мышью. Я быстро написал чрезвычайно простая компьютерная программа для проверки вашей реакции на появление X на экран. Время отклика test: вероятно, работает только на платформах Microsoft, и а может не все? Ваша антивирусная защита может запросить его, потому что это файл .exe , но он написан с составлен BBC BASIC и не должен представлять никакой угрозы. К сожалению, Я никогда не учился писать на многоплатформенном профессиональном компьютере язык программирования, но мне не хватает проектов сайтов! (b) Простой тест на физическую реакцию — падение линейка для испытания на падение Вы заставляете кого-то держать линейку вертикально , с большой и указательный пальцы над чужой рукой, готовой поймать большим и указательным пальцами. Первое изображение справа. В линейку следует держать за верхнюю часть шкалы и твердыми руками от оба человека. Ловящий человек должен иметь середина большого и пальца рядом с нулем на см шкала — присядьте, чтобы убедиться, что вы читаете шкалу горизонтально. Тогда, без предупреждения, человек, держащий линейку, отпусти это. Второй человек должен реагировать как можно быстрее и поймать упавшую линейку большим и указательным пальцами. Второе изображение справа. Чем больше расстояние, тем медленнее ваша реакция! Когда поймают, вы читаете, как далеко линейка упала, считая показания с точностью до сантиметра, откуда находятся середина их большого пальца и пальца. Вы повторяете эксперимент номер раз, чтобы получить среднее значение , но это не особенно точное эксперимент. У вас должны быть устойчивые руки, а не пусть линейка раскачивается или падает под углом, отличным от вертикального. Ты также следует использовать ту же линейку и те же люди, которые роняют линейку и ловить его (критерии честного тестирования), хотя, очевидно, можно сравнить результаты одного человека с другим. Чем меньше время отклика, тем далее правитель падает до того, как его поймают. Вы можете повторить поэкспериментируйте, отвлекая фон — группу людей разговариваете поблизости, или кто-то пытается вовлечь вас в разговор или Музыка. Q4 Затем вы можете сделать немного «изящно» вычисления, чтобы на самом деле получить реальное время отклика — так что вы использование косвенных данных для получения времени отклика. Он включает двухэтапный расчет. Предположим, что линейка поймана после среднее падение 25 см. (i) Вы используете уравнение v 2 — u 2 = 2ad , для расчета конечной скорости (подробнее расчеты по этому уравнению) v = конечная скорость (м / с), u = начальная скорость (м / с), a = ускорение = 9.8 м / с 2 (ускорение свободного падения), и d = пройденное расстояние (м) Поскольку u = 0 и d = 25/100 = 0,25 м v 2 — 0 = 2 x 9,8 x 0,25 = 4,9 v = √4.9 = 2,214 м / с (ее не так точно, но мы оставим н.ф. до конца) (ii) Теперь мы можем использовать ускорение формула для расчета времени отклика. а = ∆v / ∆t, где a = ускорение (9,8 м / с 2 ), ∆v = изменение скорость (м / с) и ∆t = время отклика Следовательно: 9,8 = 2,214 / ∆t, ∆t = 2,214 / 9,8 = 0,23 с (2 н.ф.) Итак, дальше В среднем время отклика составило около четверти секунды. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс Движение и связанные силы отмечает индекс (включая Законы Ньютона Движение) 1.Скорость и скорость — взаимосвязь между расстояние и время, графики расстояние-время gcse Physics 2. Ускорение, интерпретация графика скорость-время и расчеты. решение проблем Примечания к редакции физики gcse 3. Ускорение, трение, эффекты сопротивления и эксперименты с конечной скоростью Примечания к редакции физики gcse 4. Первый, второй и третий законы Ньютона. Расчет движения, инерции и F = ma Примечания к редакции физики gcse 5.Время реакции тормозной путь и пример расчеты Примечания к редакции физики gcse 6. Упругие и неупругие столкновения, импульс. вычислений и 2-го закона Ньютона движение заметки gcse по физике Версия IGCSE заметки тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия KS4 физика Научные заметки на тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия руководство по физике GCSE заметки по тормозному пути скорость торможения кинетическая энергия для школ колледжи академии естественные науки преподаватели изображения рисунки диаграммы тормозного пути скорость торможения кинетическая энергия наука исправление примечания на тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия для пересмотра модулей физики разделы физики заметки для помощи в понимании тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия университетские курсы физики карьера в науке и физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Примечания к редакции GCSE 9-1 по физике, тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия GCSE примечания по тормозному пути скорость торможения кинетическая энергия Edexcel GCSE 9-1 физика наука пересмотр примечания к тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия для OCR GCSE 9-1 21 век физика научные заметки о тормозном пути скорость торможения кинетическая энергия OCR GCSE 9-1 Шлюз физики примечания к изменениям тормозного пути Скорость торможения кинетическая энергия WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

.