Nezáleží na jeho hmotnosti. Väčšina vodičov si myslí, že áno, a ja som vysvetlil, odkiaľ tento pojem pochádza. V tomto článku dokážem platnosť môjho tvrdenia tým, že sa uchýlim k fyzikálnym pojmom.
to zdôrazňujem toto je o najkratšia, núdzová, teda minimálna možná brzdná dráha. To je asi brzdná dráha pri brzdení na hranici zablokovania kolies. V moderné stroje pri brzdení sa aktivuje ABS. protiblokovací systém brzdy) a klasické autá buď sa dostane do „šmyku“, alebo zostane na pokraji „šmyku“, v závislosti od konania vodiča.
Najprv to dokážem „na prstoch“. Tým, že auto je ťažšie, jednak zvyšujeme jeho zotrvačnosť a komplikujeme brzdenie. Na druhej strane pneumatiky silnejšie tlačíme na vozovku, zvyšujeme priľnavosť pneumatík k vozovke a zvyšujeme brzdné schopnosti auta. Tieto dva efekty sa navzájom rušia rovnako a v konečnom dôsledku hmotnosť nemá žiadny vplyv na brzdnú dráhu.
Čo je to „hmotnosť“?
Pre tých, ktorí majú záujem, uvediem fyzikálny a matematický dôkaz a najprv v krátkosti porozprávam o pojme „hmotnosť“. V prírode existujú dve hmoty: inerciálna a gravitačná. Je tu však aj tretia možnosť - Felipe Massa, pilot Formuly 1, ktorý už dlhé roky hrá za Ferrari, ale o tom to nie je :)
zotrvačná hmotnosť
zotrvačná hmotnosť mi - hmota, ktorá je "zodpovedná" za odpor voči pohybu tela. Čím je telo ťažšie, tým je ťažšie ho uviesť do pohybu alebo zastaviť. ak sa pohybuje.
V mechanike hovorí druhý Newtonov zákon:
to znamená, že zrýchlenie (spomalenie) telesa je úmerné sile, ktorá naň pôsobí a nepriamo úmerné zotrvačnej hmotnosti telesa. Alebo v známejšej formulácii tento zákon vyzerá
Zotrvačná hmota komplikuje brzdenie
Presne toto si väčšina vodičov myslí: čím je auto ťažšie, tým ťažšie je zastaviť(ako aj rozptýliť) a vraj čím dlhšie brzdné dráhy. Je skutočne ťažšie zastaviť auto, netvrdím, ale existuje možnosť ušetriť brzdnú dráhu - na to musíte minúť viac energie. K tomu nám pomôže druhý pojem hmoty.
gravitačnej hmotnosti
gravitačnej hmotnosti mg je hmotnosť, ktorá je „zodpovedná“ za vzájomnú príťažlivosť telies, najmä za priťahovanie telies k Zemi. Čím je telo ťažšie, tým väčšia je gravitačná sila a tým silnejšie telo tlačí na podperu(podlaha, cesta atď.).
A toto hovorí Newtonov zákon univerzálnej gravitácie v mechanike:
F = G mg1 mg2/r2
Alebo v ruštine je sila príťažlivosti dvoch telies úmerná hmotnosti (gravitačnej) týchto telies a nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti medzi nimi.
Tento vzorec je zjednodušený pre teleso v gravitačnom poli Zeme:
kde mg je gravitačná hmotnosť telesa a g je zrýchlenie voľného pádu rovné 9,81 m/s2
Gravitačná hmotnosť pomáha pri brzdení
V súvislosti s brzdnou dráhou to znamená, že čím je auto ťažšie, tým viac tlačí na kolesá, tým lepšie ich pritláča k vozovke a tým lepšia je priľnavosť pneumatík k vozovke. Koniec koncov, podľa Coulombovho zákona je statická trecia sila (v našom prípade sila priľnavosti pneumatík k vozovke, v pretekárskom žargóne je to tiež „držanie“) úmerná telesnej hmotnosti N:
Ftr = kN = k mg g
kde mg je tiažová hmotnosť vozidla, k je koeficient priľnavosti pneumatík k vozovke, g je zrýchlenie voľného pádu.
Čím väčšia je hmotnosť auta, tým vyššia je adhézna sila pneumatík k vozovke a tým ťažšie je pre brzdy zablokovať kolesá a rozbehnúť auto do „šmyku“ (no, alebo zapnúť ABS, ak existuje).
Jedna hmota prekáža, druhá pomáha. čo vyhrá?
Výsledkom je, že zotrvačná hmota zvyšuje zotrvačnosť auta a gravitačná hmota zlepšuje priľnavosť pneumatík k vozovke a brzdný potenciál auta. Jeden predlžuje brzdnú dráhu a druhý sa ju snaží skrátiť. čo vyhrá?
Pomôže nám zákon zachovania energie
Vo fyzikálnom jazyku vyzerá proces brzdenia ako zákon zachovania energie:
mi a v2/2 = Ftr s
tie. kinetická energia auta so zotrvačnou hmotnosťou m a rýchlosťou v sa pri brzdení mení na teplo pôsobením trecej sily Ftr, ktorá sa vynakladá na spomalenie auta na úseku dráhy s dĺžkou s (v skutočnosti napr. brzdná dráha).
Auto nebrzdí brzdami, ale pneumatikami
Ako som písal vyššie, trecia sila Ftr sa rovná kmg g - súčin koeficientu trenia k, tiažovej hmotnosti mg a zrýchlenia voľného pádu g. A hneď je na mieste otázka: o akej trecej sile hovoríme? O trecej sile doštičiek na brzdovom kotúči? Alebo o trecej sile pneumatiky na vozovke, o "drži"? Vo všeobecnosti je hlavnou príčinou brzdenia trecia sila podložiek na kotúčoch. Nemôže však prekročiť treciu silu medzi pneumatikou a vozovkou: v tomto prípade sa pneumatiky začnú šmýkať a aktivuje sa buď ABS, resp. auto prichádza v "yuz". Potom akékoľvek zvýšenie tlaku na brzdu neprinesie zisk pri brzdení a auto naďalej spomaľuje v dôsledku trenia pneumatík o vozovku. Preto pre prípad núdzového brzdenia treba vychádzať z toho, že trecia sila doštičiek na diskoch sa rovná sile priľnavosti pneumatík k vozovke. A potom k je koeficient priľnavosti pneumatík k vozovke, ak sú pneumatiky na hranici šmyku, alebo je to koeficient šmyku pneumatík na vozovke, ak sú kolesá zablokované a auto ide do šmyku.
Potom dosadíme hodnoty adhéznej sily Ftr = k mg g do zákona zachovania energie:
m a v2/2 = k mg g S
Zotrvačné a gravitačné hmoty sú proti sebe rovnako
A teraz kľúčový bod! Newton to tiež dokázal a Einstein to raz predpokladal inerciálna a gravitačná hmotnosť sú rovnaké! Doteraz to bolo overené opakovanými experimentmi s vysokou mierou presnosti. Tieto hmotnosti majú úplne odlišné fyzikálne významy, ale v kilogramoch sú vždy rovnaké!
A potom nahradíme zotrvačné a gravitačné hmotnosti „len hmotnosťou“:
mv2/2 = k mg S
Teraz môžu byť hmotnosti úspešne znížené a zostáva:
Odtiaľ dostaneme brzdnú dráhu, ktorá nezávisí od hmotnosti:
kde v je rýchlosť auta pred začiatkom brzdenia, k je súčiniteľ priľnavosti pneumatík k vozovke, g je zrýchlenie voľného pádu.
Ešte raz význam: na jednej strane hmotnosť zvyšuje zotrvačnosť auta a vytvára prekážku pre brzdy. Na druhej strane hmota zvyšuje priľnavosť pneumatík k vozovke a pomáha brzdám. Tieto dva efekty sa navzájom rušia rovnako a v konečnom dôsledku hmotnosť nemá žiadny vplyv na brzdnú dráhu.
Rýchlosť závisí len od vodiča, g je konštantné a koeficient trenia k závisí od zloženia gumy behúňa pneumatiky a od kvality chodník. Ukázalo sa brzdná dráha závisí od rýchlosti, kvality pneumatík a kvality vozovky. Kvalita pneumatiky sa zároveň vzťahuje na zloženie gumy. A priľnavosť pneumatiky k vozovke nezávisí od šírky profilu pneumatiky a plochy kontaktnej plochy, rovnako ako nezávisí brzdná dráha.
Dôležité sú brzdy
Poďme sa baviť o brzdách. Rozmery brzdové kotúče, materiály doštičiek a ďalší dizajn bŕzd sú pre auto dôležité, ale nemôžu priamo ovplyvniť brzdnú dráhu, pretože je obmedzená priľnavosťou pneumatík k vozovke. Ale ten ďalší chcem zrušiť. každý brzdové mechanizmy sú navrhnuté tak, aby splácali určitú kinetickú energiu, ktorá je úmerná hmotnosti a druhej mocnine rýchlosti. Väčšinou sa rezerva bŕzd počíta tak, že aj Ford Focus zastaví s vrecom zemiakov v kufri zo 100 km/h na rovnakých 40 metrov ako bez vaku. Ak ale do auta naložíte 500 kíl navyše, pripravte sa na to, že sa vám prehrejú brzdy určené pre menšiu masu a nezvládnu úlohu a najazdíte oveľa viac ako predchádzajúcich 40 metrov.
Alebo iný príklad. Môžete si vziať Zhiguli so štandardnými brzdovými kotúčmi a doštičkami a dať naň pretekárske slicky. A čo, na Formulu 1 presne sadnú práve 13-palcové pneumatiky :) Samozrejme, budete musieť poriadne prerobiť aj samotné auto, ale to teraz nie je také dôležité. Slicky teda majú takmer dvojnásobný koeficient adhézie k vozovke, čo znamená, že pri brzdení šmykom bude zaťaženie bŕzd Zhiguli dvojnásobné ako zvyčajne. A sú tu aj dve možnosti vývoja udalostí: buď sa brzdy prehrejú na prvý pokus, alebo sa im nepodarí priviesť kolesá na pokraj zablokovania vôbec... Oboje znamená zvýšenie brzdná dráha u nás (v porovnaní s brzdnou dráhou na rovnakých slickoch a závodných brzdách) aj pre prázdne auto. A ak je tiež správne naložené, situácia sa ešte zhorší a brzdná dráha takého Zhiguli bude stále závisieť od hmotnosti auta.
Touto cestou, môžeme hovoriť o nezávislosti brzdnej dráhy od hmotnosti auta, ak je v súlade so všeobecne uznávanými bezpečnostnými normami: na stroji so záťažou nepresahujúcou záťaž povolenú výrobcom, štandardné brzdy musí byť schopný zablokovať kolesá (alebo zapnúť ABS) na sériových pneumatikách.
Hlavnou vecou pri brzdení sú však pneumatiky
Ukazuje sa, že Zhiguli aj Ferrari spomalia s približne rovnakou brzdnou dráhou, ak všetky brzdy fungujú a na kolesách sú namontované rovnaké pneumatiky. Rozdiel je možný v dôsledku rôznych časov odozvy brzdového systému, ako aj v dôsledku rôznych brzdných algoritmov pre vodiča a ABS. Tento rozdiel však bude oveľa menší v porovnaní s tým, keď ten istý Žiguli (alebo Ferrari) spomalí najskôr na Micheline a potom na domácej Kame. Takže hlavnou vecou pri brzdení sú pneumatiky!
Vyššie som už písal, že pri brzdení na hranici preklzu pneumatiky sa k chápe ako súčiniteľ adhézie a pri brzdení šmykom so zablokovanými kolesami je k súčiniteľ šmyku pneumatiky po vozovke. Je známe, že klzné trenie je vždy menšie ako statické trenie (adhézia), asi o 10-15%. V súlade s tým vozidlo s brzdiacim šmykom zvyčajne cestuje o 10 až 15 % dlhšie, kým zastaví, ako vozidlo s brzdiacim šmykom. ABS zabraňuje zablokovaniu kolies, takže autá s ABS pri zošliapnutí brzdy „až na podlahu“ vždy brzdia na hranici šmyku. A autá bez ABS sa pri brzdení „na podlahu“ okamžite dostanú do šmyku. Hoci pri patričnej zručnosti vie vodič aj bez ABS správne dávkovať silu do pedálov a brzdiť na hranici šmyku. Napríklad autá vo Formule 1 nie sú vybavené ABS a jazdci brzdia na hranici šmyku a šmyk je považovaný za chybu. Z napísaného vyplýva, že s rovnakými pneumatikami bude auto s ABS brzdiť rýchlejšie ako auto bez ABS, ale to platí len pre hladké a tvrdé cesty. Na sypkých a nerovných povrchoch strácajú autá s ABS brzdnú dráhu oproti autám bez ABS.
Mimochodom, nemali by ste porovnávať brzdnú dráhu sedanu a nákladného auta. To nie je vždy správne, pretože môžu existovať štrukturálne odlišné brzdy (nákladné autá dokonca nemajú hydraulické, ale pneumatické brzdový systém s obrovským oneskorením odozvy) a rôzna kvalita pneumatiky. Najlepšie je porovnať „jablká s jablkami“, teda ten istý stroj s rôznou úrovňou zaťaženia. Prečítajte si o tom viac v odpovedi na otázku hosťa našej stránky o účinku bŕzd.
Osobné aj nákladné auto brzdia rovnako
Ak je však čas odozvy bŕzd osobného a nákladného auta rovnaký a pneumatiky majú podobné zloženie, potom by sa brzdná dráha nemala líšiť. Tu je video, ktoré to potvrdzuje (síce nerozumiem po nemecky, ale presne to znamená :)):
Na záver poviem, že brzdná dráha závisí od hmotnosti auta (nepleťme si hmotnosť a hmotnosť), ako aj od hmotnosti prívesu bez bŕzd, od polohy volantu. O tom všetkom budem hovoriť v budúcich vydaniach.
Ako to pomôže v praxi?
Na Teraz - praktický zmysel tento článok.
Používajte kvalitné pneumatiky
Pamätaj auto nebrzdí brzdami, ale pneumatikami. Ak máte opotrebované alebo lacné alebo jednoducho po sezóne pneumatiky, vaše auto brzdí zle a dobré brzdy nepomôžu. Ak chcete zvýšiť bezpečnosť a zlepšiť brzdnú dynamiku stroja, nie je potrebné robiť ladenie bŕzd a dať drahé brzdové kotúče, podložky atď. Daj drahý kvalitné pneumatiky a potom bude váš vodičský život bezpečnejší.
Tuning auta si vyžaduje profesionálny prístup
Ak sa rozhodnete „obuť“ auto do superpriľnavých pneumatík – či už pre preteky, alebo pre vlastnú bezpečnosť, myslite na to, že už ide o zásah do dizajnu auta, tuning. Samotné pneumatiky sú nepostrádateľné – budú si vyžadovať výkonné brzdy a ich správne namontovanie a montáž je mimoriadne dôležitá a náročná úloha. Berte teda tuning auta vážne a využite služby profesionálov, pretože takéto veci neznášajú amatérsky výkon.
Malé, ľahké auto neponúka žiadnu výhodu pri brzdení
Pri výbere auta pri kúpe nemyslite na to, že malé mestské auto bude bezpečnejšie ako minivan a ešte viac nákladné, len preto, že je ľahšie a vraj lepšie spomaľuje. O nič lepšie to nespomaľuje a ak je to lepšie, tak hmota s tým nemá nič spoločné. Buďte ostražití, ak šoférujete malé auto. Hlavne keď idete za kamiónom: nepribližujte sa k nemu a nemyslite si, že ak sa niečo stane, na dlhší čas zastaví, ale určite stihnete zastaviť... Dodržiavajte bezpečnú vzdialenosť bez ohľadu na rozdiel v masách áut.
Pri riadení naloženého stroja zachovajte pokoj
Ak musíte cestovať v aute s pasažiermi a plným kufrom, buďte ostražití, no nestrácajte pri brzdení pokoj. Áno, bude sa vám zdať, že brzdenie sa zhoršilo. Ale to len preto, že ste zvyknutí na inú silu brzdového pedálu. Stlačte brzdu silnejšie ako zvyčajne a auto spomalí, ako potrebujete. Ale ani po vyložení auta nestrácajte hlavu :) - auto sa predsa stane citlivejším na stlačenie brzdového pedálu, ale to je ilúzia: brzdná dráha sa neskráti!
Nepreťažujte stroj
Každý stroj má svoj vlastný účel použitia a svoj vlastný prípustné zaťaženie. Ak je prekročená, pneumatiky a brzdy sa môžu prehriať alebo dokonca zhoršiť. V každom prípade sa nebudú vyrovnávať s úlohou brzdenia. Brzdná dráha sa výrazne zvýši a to, ako viete, môže viesť k nehode.
Naučte sa správne brzdiť
Zdalo by sa, čo je také ťažké? Ale naše trénerské skúsenosti hovoria, že mnohým vodičom chýba plynulosť a znalosť mnohých jemností pri každodennom brzdení a naopak, nie je dostatočná ostrosť v núdzové brzdenie. V vo všeobecných podmienkach Napísal som o tom v článku „Ako správne brzdiť? - na kurze „MBA pre vodiča: Driving Skill“.
Prebieha od momentu aktivácie brzdového systému až po jeho úplné zastavenie. Dĺžka brzdy priamo závisí od pohybu vozidla, spôsobu a tiež podmienky na ceste. Napríklad pri rýchlosti 50 km/h bude priemerná brzdná dráha približne 15 m a pri rýchlosti 100 km/h bude 60 m.
Upozorňujeme, že brzdná dráha automobilu závisí od mnohých faktorov, ako sú: rýchlosť, hmotnosť automobilu, povrch vozovky, poveternostné podmienky, spôsob brzdenia, ako aj stav kolies automobilu a jeho brzdového systému.
Určte brzdnú dráhu auta pomocou nasledujúceho vzorca: S = Ke x V x V / (254 x Fc), kde
S je brzdná dráha auta v ,
Ke - brzdný koeficient, ktorý sa rovná 1 y,
V je rýchlosť vozidla (v km/h) na začiatku brzdenia,
Fc - koeficient adhézie k vozovke (rôzne ukazovatele v závislosti od poveternostných podmienok),
0,7 - suchý asfalt,
0,4 - mokrá vozovka,
0,2 - utlačený sneh,
0,1 - zľadovatená cesta.
Upozorňujeme, že existuje niekoľko rôznymi spôsobmi brzdenie, a to: plynulé, ostré, stupňovité a prerušované. V pokojnom prostredí použite jemné brzdenie. Vykonajte postupné zvyšovanie tlaku na brzdový pedál, a tým zabezpečíte plynulé znižovanie rýchlosti vozidla. Práve pri tomto spôsobe brzdenia získate najdlhšiu brzdnú dráhu.
Pamätajte, že náhle brzdenie pri prudkom stlačení brzdového pedálu zvyčajne spôsobí zablokovanie kolies, čo znamená, že stratíte kontrolu a auto sa dostane do šmyku. Ak zvolíte krokové brzdenie, potom niekoľkokrát stlačte pedál, ale každé ďalšie stlačenie robte s veľkou námahou atď., až kým sa auto úplne nezastaví.Pri prerušovanom brzdení silno zošliapnite pedál, takmer až kým sa kolesá nezablokujú a potom uvoľnite pedál. Postupujte podľa rovnakého princípu, kým sa auto úplne nezastaví.
Poučenie
Brzdná dráha auta je priamo závislá od viacerých faktorov. Patria sem: rýchlosť auta, jeho hmotnosť, zvolený spôsob brzdenia, povrch vozovky, prítomnosť vody alebo ľadu na nej. Ak sa pohybujete rýchlosťou 100 kilometrov za hodinu, potom môže byť dĺžka brzdnej dráhy 55-60 metrov. Je jasné, že zlé brzdy alebo „plešaté pneumatiky“ môžu predĺžiť brzdnú dráhu.
Na presný výpočet brzdnej dráhy môžete použiť nasledujúci vzorec: S = Ke x V x V / (254 x Fc). Symboly v ňom znamenajú: S - dĺžka brzdnej dráhy, vypočítaná v metroch, Ke - brzdný koeficient (pre autá sa rovná jednej); V je rýchlosť (km/h), ktorou sa vozidlo pohybovalo, keď začalo brzdenie; Фc je koeficient označujúci priľnavosť kolies vozidla k povrchu vozovky. Tu s rôznymi poveternostné podmienky hodnoty sa môžu líšiť a sú: 0,7 - suchá asfaltová cesta; 0,4 - mokrá asfaltová cesta; 0,2 - vozovka pokrytá naviatym snehom; 0,1 - vozovka pokrytá vrstvou ľadu. Je vidieť, že najvyšší koeficient je pri jazde po suchá vozovka, teda v optimálnych jazdných podmienkach.
Nie nadarmo majú značky odporúčanú rýchlosť pre vozidlá 60 km/h, pretože pri dodržaní tohto údaju môže vodič bezpečný pohyb a zastaviť sa v čase. To platí najmä v prípade nepredvídanej situácie, kedy potrebujete použiť núdzové brzdenie alebo prudký manéver. Ak stále potrebujete spomaliť, potom brzdná dráha, v tento prípad, bude mať asi 25 metrov, no na postavu vplýva veľa aspektov, ako napríklad: hmotnosť auta, kvalita pneumatík, prevádzkyschopnosť a mnohé ďalšie. Pozrime sa na to podrobnejšie.
Ak je povrch vozovky, konkrétne asfalt, suchý, brzdenie bude minimálne, pretože priľnavosť zostáva vynikajúca. Mokrý asfalt zvýši brzdnú dráhu v dôsledku schopnosti vody znižovať trenie. Ak vezmeme do úvahy napríklad inú cestu, kde je zem na povrchu, potom sa cesta tiež zvyšuje, to isté sa dá povedať o betóne, kvôli jeho hladkosti. V číslach to nie je 25, ale už 125 metrov, opäť pri rýchlosti 60 kilometrov za hodinu.
Aplikácia ABS
Tento systém je dešifrovaný ako Anti-Lock a používa sa na skrátenie brzdnej dráhy. Ako to funguje? Ukazuje sa, že keď vodič zošliapne brzdový pedál na maximum, systém zabráni úplnému zablokovaniu kolies. V opačnom prípade dôjde k šmýkaniu a o ovládateľnosti nebude ani reč.
V každom prípade je potrebné sledovať zdravotný stav brzdového systému, pretože ani to nemusí pomôcť.
Hmotnosť auta a pneumatík
Auto sa s tým bude vyrovnávať len veľmi ťažko veľká hmota tak si nikdy nezabudni držať odstup. Najlepšie je, ak sa vodič na cestu vopred pripraví a vie, akú brzdnú dráhu má jeho auto. Nemenej dôležitú úlohu hrá dezén, prítomnosť hrotov, sezónnosť atď., všeobecne, aby pneumatiky spĺňali mnohé požiadavky. To platí najmä a zároveň je to nebezpečné, keď je pneumatika už opotrebovaná a opotrebovaná a vozovka je mokrá. V tomto prípade bude brzdná dráha veľmi dlhá a môže viesť k nehode.
Ktoré auto má väčšiu brzdnú dráhu – naložené až po oči alebo prázdne?
Viac ako polovica ľudí odpovie, že má nabitú.
A ako sa veci skutočne majú?
Na začiatok sa budete musieť vrhnúť do „nádherných školských rokov“, konkrétne do fyziky pre 6. ročník. Časť "Trecie sily". Nebudeme sa potápať hlboko, po členky.
Pozrime sa teda na obrázok. Pred nami je jednooký Billy Bones šoférujúci Volkswagen. Uvidel niečo na ceste a silou mocou spomalil. Z hľadiska fyziky, Volkswagenu a Billyho Bonesa - to všetko sa nazýva „telo“. Na toto telo pôsobia sily. Toto je sila gravitácie, ktorá tlačí telo k zemi. mg, podpora reakčnej sily N ktorý sa tomu protiví. Tieto sily sú v najjednoduchšom prípade na vodorovnom povrchu rovnaké a smerujú rôznymi smermi a ich výslednica je nulová. Okrem nich pôsobí na pohybujúce sa teleso ešte jedna sila – sila trenia Ftr. Trecia sila závisí od reakčnej sily podpery a koeficientu trenia, je im priamo úmerná. Presnejšie povedané, jednoducho sa rovná ich produktu: F tr. = μN.
Reakčná sila podpery sa však rovná hmotnosti tela vynásobenej zrýchlením voľného pádu g: N = mg.
Nahraďte hodnotu N do vzorca trecej sily:
F tr. = μmg
Keďže zrýchlenie voľného pádu je na celej planéte Zem rovnaké, usudzujeme, že trecia sila závisí od koeficientu trenia a hmotnosti tela a od ničoho iného.
Ak na hmotu pôsobí nejaká sila, začne sa zrýchľovať (pripomeňme, že z hľadiska fyziky je aj spomalenie zrýchlením, len s opačným znamienkom). Podľa druhého Newtonovho zákona sa táto sila rovná súčinu hmotnosti a zrýchlenia: F=ma
Takže zrýchlenie je a = F/m.
Na naše telo pôsobí jediná sila – sila trenia (výsledok ostatných je nulový, čiže neovplyvňujú). znamená,
a = F tr. /m, teda zrýchlenie (spomalenie) sa rovná trecej sile vydelenej hmotnosťou Billyho Bonesa a jeho Volkswagenu.
Ale sila trenia je F tr. = μmg. Nahraďte túto hodnotu do nášho vzorca:
a = μmg/m. Hmotnosť delená rovnakou hmotnosťou sa zníži. znamená, a = ug
Takže zrýchlenie (v našom prípade je to intenzita brzdenia) závisí len od koeficientu trenia! Nech je hmotnosť telesa akákoľvek, u nás sa znižuje, teda čím väčšia hmotnosť, tým väčšia trecia sila a presne o rovnakú hodnotu.
Zdá sa, že všetko je jasné. Musíme však vyriešiť problém až do konca a vypočítať brzdnú dráhu. Je to jednoduché. Zrýchlenie a rovná rýchlosti V delené časom t
a = V/t
Potom
t = V/a = V/ug
Podľa zákona rovnomerne zrýchleného pohybu vzdialenosť S rovná sa:
S = pri 2/2
Potom
S = μg (V / μg) 2 / 2 = (V 2 / μg) / 2 = V 2 / 2 μg
takze
Brzdná dráha závisí iba od rýchlosti a koeficientu trenia a nezávisí od hmotnosti vozidla.
Keďže zrýchlenie voľného pádu je konštantná hodnota a rovná sa 9,81 m / s 2, možno ho zjednodušiť takto:
S = V2/20u
Tak hovoria nemenné fyzikálne zákony. Ak sa však pozriete na vlastnosti áut, ľahko zistíte, že nákladné autá majú dlhšiu brzdnú dráhu ako osobné autá. Ukazuje sa, že porušujú tieto nemenné zákony? Samozrejme, že nie. Aby sme to pochopili, musíme ísť ďaleko za hranice elementárnej fyziky a podrobne sa zoznámiť s vlastnosťami brzdových systémov (najmä s rozdielom v prevádzke medzi „osobnými“ hydraulickými a „nákladnými“ pneumatickými – a to sú rôzne), ako aj v prevádzkových pneumatikách. Najmä v závislosti od koeficientu trenia pneumatiky na jej teplote a čo je najdôležitejšie, od okamihu, keď sa začína tavenie gumy. Čím skôr sa pneumatika začne topiť, tým dlhšia bude brzdná dráha. A predtým sa pneumatika, ktorá je pritlačená k asfaltu, začne topiť. Teda – pneumatika pre nákladné auto.
Avšak vo veľmi všeobecný prípad keď sú rýchlosti primerané, brzdná dráha konkrétne auto nebude závisieť od toho, ako je zaťažený. Neverte tým ľuďom, ktorí tvrdia, že ťažko naložené auto má na viac. Je úplne rovnaký ako ten prázdny.
Pokiaľ ide o auto s prívesom, ktorý nie je vybavený brzdami, potom jednoduchými transformáciami dostaneme nasledujúci vzorec zrýchlenia:
a \u003d μg (1 + m pr. / m aut.)
Z čoho je zrejmé, že nezáleží na hmotnosti samotného prívesu, ale dôležitý je iba pomer hmotnosti prívesu k hmotnosti auta: čím je väčší, tým väčšie je zrýchlenie, a teda brzdná dráha. Je priamo úmerná pomeru hmotnosti auta, ktoré brzdí, a prívesu, ktorý brzdiť nevie. S \u003d V 2 / 2 μg (1 + (m pr. / m auth.))
Je vidieť, že ak sa hmotnosť prívesu rovná polovici hmotnosti auta, potom sa brzdná dráha zvýši o polovicu, to znamená, že sa predĺži jeden a pol krát. A ak sa hmotnosť prívesu rovná hmotnosti auta, potom dvakrát.
Článok bol napísaný na základe prednáškových materiálov
Keď si za volant sadne začínajúci vodič, po dvoch-troch jazdách je presvedčený osobná skúsenosť: Brzdná dráha nie je vždy rovnaká. V niektorých situáciách je táto vzdialenosť životne dôležitá, takže si každý musí vedieť vypočítať brzdnú dráhu svojho auta.
Z hľadiska teórie je brzdná dráha dráha, ktorú vozidlo od momentu, kedy stlačíte brzdový pedál až po úplné zastavenie. Tento údaj závisí od viacerých faktorov: rýchlosť, povrch vozovky, opotrebovanie brzdového systému, typ pneumatík a ich stav. Na výpočet brzdnej dráhy sa používa vzorec S = Ke x V x V / (254 x Fc). Označenie S je dĺžka brzdnej dráhy v metroch, Ke je brzdný koeficient (y osobný automobil tento ukazovateľ rovný jednej), V je rýchlosť na začiatku brzdenia (v km/h), Фc je koeficient adhézie vozovky. Posledná hodnota závisí od počasia: pre suchý asfalt je to 0,7, pre mokrý - 0,4, pre valcovaný sneh - 0,2 a pre ľad - 0,1.
Nezabudnite, že zošliapnutím brzdového pedálu na doraz môžete kolesá úplne zablokovať, potom sa auto stane neovládateľným. Na ceste buďte opatrní, dodržujte striedmo rýchlostný režim a môžete tak ochrániť seba, svojich spolujazdcov a ostatných účastníkov cestnej premávky pred dopravnými nehodami.
