Интегрированный урок физика + математика

тормозной путь автомобиля

Что необходимо помнить?

Какой русский не любит быстрой езды?

Чего греха таить, все мы любим прокатиться с ветерком!

А думают ли водители о том, смогут ли они справиться с управлением автомобиля на высокой скорости?

При внезапном появлении опасности на дороге водитель жмёт на тормоз . Сразу ли машина остановится? Нет. Машина пройдёт ещё некоторое расстояние.

Каким будет это расстояние? Отчего оно зависит?

Нужно ли мне, пешеходу, знать длину остановочного пути?

Я заинтересовался этими вопросами.

Коэффициент трения скольжения

№ п/п

Трущиеся вещества

1

2

Бронза по бронзе

Коэффициент трения

3

Бронза по чугуну со слабой смазкой

0,2

Дерево по дереву (дуб)

4

0,19

0,5

Дерево по сухой земле

5

6

0,71

Кирпич по кирпичу

0,65

Кожаный ремень по чугунному шкиву

7

0,56

8

Сталь по льду

9

Сталь по стали

0,02

0,13

Уголь по меди

10

0,25

Чугун по чугуну со слабой смазкой

11

0,15

Резина по бетону

0,75

Расчет длины тормозного пути автомобиля

Расчет длины тормозного пути автомобиля

Далеко не все водители знают, что в зависимости от условий торможения со скорости 60 км/ч остановочный путь может составлять как 25, так и 150 метров. От чего зависит его длина? Способность автомобиля снижать скорость до требуемого значения (вплоть до остановки), при этом сохраняя устойчивость и управляемость, зависит от его тормозных свойств.

В теории автомобиля для оценки тормозных свойств используется ряд показателей: максимальное замедление, тормозной путь, время срабатывания тормозных механизмов, диапазон и алгоритм изменения тормозных усилий, падение эффективности вследствие продолжительной работы (нагрева).

Эти показатели определяются конструкцией систем и механизмов автомобиля. Основная система – тормозная, а если точнее, тормозные. Да, фактически у автомобиля три тормозные системы. Первая – рабочая (или основная) – приводится в действие педалью тормоза. Вторая – стояночная – используется для удержания машины на стоянке, а в случае выхода из строя основной системы помогает замедлять движущийся автомобиль. Третья, вспомогательная – двигатель. Ведь когда снимаешь ногу с педали газа, автомобиль переходит в режим торможения двигателем.

• 1. Если увеличить скорость автомобиля вдвое, то потребуется вчетверо больший путь до остановки автомобиля, т.е. тормозной путь увеличится в 4 раза, а время торможения – в 2 раза.
• 2. Чем больше масса транспортного средства, тем время торможения и тормозной путь больше, т.е. тем труднее изменить скорость автомобиля и, следовательно, тело более инертно.
• 3. Для остановки транспорта требуется время и пространство: нельзя переходить дорогу перед близко идущим транспортом. Об этом следует помнить во избежание ДТП как пешеходам, так и автомобилистам.

[ тормозной ] путь

• Для обеспечения безопасности движения в любых дорожных условиях, при движении с любой скоростью необходимо соблюдать следующее правило: остановочный путь должен быть меньше расстояния видимости. Остановочный путь - это путь пройденный автомобилем с момента обнаружения водителем опасности до полной остановки. На величину остановочного пути очень влияет время реакции водителя. Диапазон этого значения очень большой - от 0,2 до 1,2с и это зависит от сложности дорожных ситуаций, от состояния водителя. За это время автомобиль может пройти почти половину остановочного пути. Если Вы заранее будете прогнозировать дорожные ситуации, а так же правильно оценивать ситуации на дороге, в тех местах где возможна опасность заранее перенесете ногу с газа на педаль тормоза, то Вы сэкономите 0,2 - 0,3с. В условиях дорожного движения это очень много.
• Так при скорости 60 км/ч на сухом асфальте остановочный путь составляет почти 37м, а на мокром около 60м, на обледенелой - 155м.
• Следует так же не забывать, что в темное время суток и в условиях недостаточной видимости (видимость дороги менее 300м в условиях дождя, тумана, сумерек и т.п.) скорость встречных автомобилей воспринимается гораздо ниже, а расстояние до них кажется большим, чем есть на самом деле.

факторы

• Одной из составляющих остановочного пути является тормозной путь - расстояние пройденное автомобилем с момента срабатывания тормозной системы до полной остановки. Его величина находится в прямой зависимости от скорости движения, способа торможения и дорожных условий. При скорости 50км/ч средний тормозной путь будет составлять около 15 м, а при скорости 100 км/ч около 60м т.е. больше в четыре раза.
• Тормозной путь автомобиля зависит от многих факторов: 1- скорость движения 2- дорожное покрытие 3- погодные условия 4- состояние колес и тормозной системы 5- способ торможения 6- вес автомобиля

способы торможения:

• Существует несколько способов торможения: плавное, резкое, прерывистое и ступенчатое.
• Первый способ применяется в спокойной обстановке. Постепенное увеличение давления на педаль дает плавное замедление автомобиля. При этом получается самый большой тормозной путь.
• Резкое торможение (сильное нажатие на педаль) практически всегда приводит к блокировке колес и юзу, что в свою очередь влечет к потере управляемости и заносу автомобиля.
• При прерывистом торможение водитель должен сильно нажать на педаль тормоза практически до блокировки колес, затем отпустить педаль. Повторять эти действия до полной остановки.
• При ступенчатом торможении водитель должен несколько раз нажать на педаль тормоза, при этом каждое последующее нажатие производится с большим усилием, чем предыдущее пока автомобиль не остановиться.

Таблица "Тормозной путь". Протяженность тормозного пути при различных скоростях на сухой дороге, с различным замедлением приведена в таблице

-а

м/с^2

Скорость перед началом торможения км/ч

10

Тормозной путь за одну секунду, в метрах

20

0

30

2,8

Общий тормозной путь до полной остановки, в метрах

1

5,6

40

6,6

1,5

8,3

50

21

2

5,4

11

60

2,5

14

43

70

4,7

16

4,3

80

13

3

73

17

32

12

4,1

52

26

3,5

19

90

110

3,9

42

4

22

11

78

155

22

100

110

10

20

210

25

36

5

62

3,8

110

9,4

18

6

3,6

86

145

270

32

53

120

28

29

46

8,7

73

7

115

17

3,4

185

335

31

42

15

8,2

3,3

26

155

235

63

95

33

415

57

7,8

82

180

23

14

120

38

285

495

21

105

73

150

33

13

52

585

220

345

66

130

30

92

20

45

400

265

180

83

40

28

115

57

220

155

310

50

37

71

105

255

185

140

87

63

46

165

215

125

57

77

105

190

145

70

92

170

125

83

110

145

125

98

110

• Сравнение значений тормозного пути летних и зимних шин автомобиля без ABS: 1 – торможение на льду с блокировкой колес (скорость 30 км/ч); 2 – зимние шины; 3 – тормозной путь; 4 – летние шины; 5 – тормозной путь
• Сравнение значений тормозного пути летних и зимних шин автомобиля c ABS: 1 – торможение с ABS на заснеженной дороге (скорость 50 км/ч); 2 – зимние шины; 3 – тормозной путь; 4 – летние шины; 5 – тормозной путь

Защитные колпачки  вентилей шин

• Вентили шин должны быть всегда закрыты защитными колпачками, так как грязь, однажды попавшая в вентиль, нарушит герметичность шины, и давление в шине будет постоянно уменьшаться.
• Ни в коем случае не допускайте эксплуатацию шин с низким давлением, так как в этом случае их температура превышает допустимый предел, что рано или поздно приведет к расслоению протектора или шина лопнет. Более высокое давление воздуха (на 0,2–0,3 бар) может быть даже выгодным: рулевое управление становится более чувствительным, а расход топлива немного уменьшается, однако при этом автомобиль движется «жестче».

задачи

• Время реакции водителя на возникшую опасность составляет в среднем 0.8 с. Какой путь пройдет за это время автобус, если скорость его была 54 км/ч?
• Пассажир движущегося автобуса отвлек разговором внимание водителя на 5 секунд. Почему “Правилами дорожного движения” запрещено это делать? Какой путь пройдет за это время автобус, если его скорость была 60 км/ч?
• Успеет ли водитель начать торможение, если на расстоянии 4 метров от него на дорогу неожиданно выбежал пешеход? Скорость машины 36 км/ч, время реакции водителя 1 секунда.
• Мальчик играл с мячом на тротуаре. Неожиданно мяч выкатился на дорогу. Чтобы поймать мяч и вернуться с ним на тротуар мальчику необходимо 7 секунд. Какой путь пройдет за это время машина, движущаяся со скоростью 60 км/ч? Почему запрещается детям играть на дорогах или около них?
• Найти работу при торможении автомобиля за 5 секунд перед внезапно возникшим препятствием, если развитая мощность машины при торможении 80 кВт?

ответы

• Время реакции водителя на возникшую опасность составляет в среднем 0.8 с. Какой путь пройдет за это время автобус, если скорость его была 54 км/ч? (12м).
• Пассажир движущегося автобуса отвлек разговором внимание водителя на 5 секунд. Почему “Правилами дорожного движения” запрещено это делать? Какой путь пройдет за это время автобус, если его скорость была 60 км/ч? (Разговаривать с водителем во время движения автобуса нельзя, т.к. создается вполне реальная аварийная ситуация; Автобус проехал за это время путь, равный 83 метрам).
• Успеет ли водитель начать торможение, если на расстоянии 4 метров от него на дорогу неожиданно выбежал пешеход? Скорость машины 36 км/ч, время реакции водителя 1 секунда. (Нет, т.к. скорость машины 10 м/с).
• Мальчик играл с мячом на тротуаре. Неожиданно мяч выкатился на дорогу. Чтобы поймать мяч и вернуться с ним на тротуар мальчику необходимо 7 секунд. Какой путь пройдет за это время машина, движущаяся со скоростью 60 км/ч? Почему запрещается детям играть на дорогах или около них? (=117м).
• Найти работу при торможении автомобиля за 5 секунд перед внезапно возникшим препятствием, если развитая мощность машины при торможении 80 кВт? (400 кДж).

Спасибо за внимание!