Физика как найти тормозной путь: Тормозной путь — калькулятор, формула и расчет онлайн

Содержание

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: 128 Средняя: 4.2]

Расчет тормозного пути Автор admin средний рейтинг 4.2/5 — 128 рейтинги пользователей

Тормозной путь автомобиля: определение, формула, расчет

Автоликбез14 сентября 2019

Каждому водителю важно помнить, что его машина не может остановиться мгновенно. Для этого ему потребуется определенное время, на которое влияет большое количество факторов. Правила дорожного движения требуют соблюдать безопасное расстояние между собственным и впереди идущим автомобилем, чтобы в случае необходимости успеть затормозить. Чтобы знать величину этого расстояния, необходимо иметь представление о тормозном пути.

Помимо этого, многие путают два понятия – тормозной и остановочный путь.

Понятие тормозного пути автомобиля

Даже, если за рулем машины сидит профессиональный водитель, на дороге всегда может возникнуть ситуация, когда необходимо максимально быстро остановить транспортное средство:

  • внезапное появление на дороге человека или животного;
  • неисправность транспортного средства;
  • нарушение другим водителем правил дорожного движения, что приводит к созданию аварийной ситуации;
  • непредвиденные обстоятельства: неровность дорожного покрытия, препятствие (упавшее дерево, камень) и т.п.

Для остановки автомобиля водитель использует педаль тормоза, приводя в работу его тормозную систему.

Тормозной путь авто – это расстояние, которое преодолевает транспортное средство за период времени с момента срабатывания системы торможения до достижения транспортным средством скорости 0 км/ч.

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.

Формула расчета тормозного пути

Иногда необходимо рассчитать величину тормозного пути, например в таких случаях:

  • испытания автомобиля;
  • криминалистическая экспертиза;
  • проверка работы тормозной системы авто после ее доработки.

Для выполнения такого расчета используют следующую формулу:

Sторм = Кэ * V * V / (254 * Фс), где:

Sторм – путь торможения;

Кэ – коэффициент торможения;

V – скорость машины;

Фс – коэффициент сцепления.

Последний коэффициент может быть разным. Так:

  • при сухой дороге он равен 0,7;
  • при мокрой – 0,4;
  • при снеге – 0,2;
  • при гололеде – 0,1.

Что касается коэффициента торможения, то он является постоянной величиной и чаще всего равняется единице.

Приведем пример. Машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч. Необходимо рассчитать величину пути торможения.

S = 1 * 80 * 80 / (254 * 0,7) = 36 метров – это и есть расстояние торможения.

Важно знать! Тормозная дистанция авто прямо пропорциональна квадрату его скорости. Таким образом, увеличивая скорость в два раза, например, с 40 км/ч до 80 км/ч, расстояние торможения увеличивается в четыре раза.

Чем отличается тормозной путь от остановочного?

Тормозной и остановочный пути – это разные понятия, которые часто путают или принимают за одно и тоже.

Остановочный путь – это расстояние, которое прошло транспортное средство с момента осознания автомобилистом необходимости в остановки до достижения машиной скорости 0 км/ч.

А тормозной путь – это дистанция, которую прошла машина с момента срабатывания ее тормозов до ее остановки.

Таким образом, остановочное расстояние включает в себя не только дистанцию торможения, но и расстояние, которое прошло транспортное средство, пока автомобилист реагировал на дорожную ситуацию.

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?

Итак, итоговое значение этого пути включает в себя не только расстояние торможения, но и дистанцию реакции автомобилиста.

Чтобы рассчитать расстояние, которое пройдет авто за время реакции водителя, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Sреакции = V / 10 * 3, где

V – это скорость транспортного средства.

Таким образом, итоговый тормозной путь будет равняться сумме двух значений: пути реакции автомобилиста и пути торможения:

Sитог = Sторм + Sреакции

Возвращаясь к примеру, в котором машина движется летом по сухому асфальту со скоростью 80 км/ч, рассчитаем дистанцию реакции.

Sреакции = 80/10 * 3 = 24 метра

Теперь, когда мы знаем, что дистанция торможения равна 36 метрам, а расстояние реакции – 24 метра, можно рассчитать его итоговое значение:

Sитог = 36 + 24 = 60 метров

Соответственно, полное время остановки – это временной период, за который машина пройдет итоговый тормозной путь. Это время складывается из времени реакции водители и времени, затраченного на тормозную дистанцию.

Формула его расчета следующая:

, где:

– время реакции водителя;

– время срабатывания тормозного привода;

– время нарастания тормозных сил;

– начальная скорость торможения;

– ускорение свободного падения;

– коэффициент продольного сцепления с дорогой колёс автомобиля;

– коэффициент эффективности торможения.

Важно! Общепринятая норма времени реакции автомобилиста равняется одной секунде.

Итак, итоговое остановочное расстояние включает в себя дистанцию реакции водителя и тормозной путь. На каждую из этих величин влияют определенные факторы. Чтобы сократить значение итоговой величины, необходимо соблюдать скоростной режим, следить за исправностью автомобиля, учитывать его загруженность и садиться за руль исключительно в адекватном состоянии.

Перемещение и путь при равноускоренном прямолинейном движении 🐲 СПАДИЛО.РУ

Геометрический смысл перемещения заключается в том, что перемещение есть площадь фигуры, заключенной между графиком скорости, осью времени и прямыми, проведенными перпендикулярно к оси времени через точки, соответствующие времени начала и конца движения.

При равноускоренном прямолинейном движении перемещение определяется площадью трапеции, основаниями которой служат проекции начальной и конечной скорости тела, а ее боковыми сторонами — ось времени и график скорости соответственно. Поэтому перемещение (путь) можно вычислить по формуле:

Формула перемещения

Пример №1. По графику определить перемещение тела в момент времени t=3 с.

Перемещение есть площадь фигуры, ограниченной графиком скорости, осью времени и перпендикулярами, проведенными к ней. Поэтому в нашем случае:

Извлекаем из графика необходимые данные:

  • Фигура 1. Начальная скорость — 3 м/с. Конечная — 0 м/с. Время — 1,5 с.
  • Фигура 2. Начальная скорость — 0 м/с. Конечная — –3 м/с. Время — 1,5 с (3 с – 1,5 с).

Подставляем известные данные в формулу:

Перемещение равно 0, так как тело сначала проделало некоторый путь, а затем вернулось в исходное положение.

Варианты записи формулы перемещения

Конечная скорость движения тела часто неизвестна. Поэтому при решении задач вместо нее обычно подставляют эту формулу:

v = v0 ± at

В итоге получается формула:

Если движение равнозамедленное, в формуле используется знак «–». Если движение равноускоренное, оставляется знак «+».

Если начальная скорость равна 0 (v0 = 0), эта формула принимает вид:

Если неизвестно время движения, но известно ускорение, начальная и конечная скорости, то перемещение можно вычислить по формуле:

Пример №2. Найти тормозной путь автомобиля, который начал тормозить при скорости 72 км/ч. Торможение до полной остановки заняло 3 секунды. Модуль ускорения при этом составил 2 м/с.

Перемещение при разгоне и торможении тела

Все перечисленные выше формулы работают, если направление вектора ускорения и вектора скорости совпадают (а↑↑v). Если векторы имеют противоположное направление (а↑↓v), движение следует описывать в два этапа:

Этап торможения

Время торможения равно разности полного времени движения и времени второго этапа:

t1 = t – t2

Когда тело тормозит, через некоторое время t1оно останавливается. Поэтому скорость в момент времени t1 равна 0:

0 = v01 – at1

При торможении перемещение s1 равно:

Этап разгона

Время разгона равно разности полного времени движения и времени первого этапа:

t2 = t – t1

Тело начинает разгоняться сразу после преодоления нулевого значения скорости, которую можно считать начальной. Поэтому скорость в момент времени t2 равна:

v = at2

При разгоне перемещение s2 равно:

При этом модуль перемещения в течение всего времени движения равен:

s = |s1 – s2|

Полный путь (обозначим его l), пройденный телом за оба этапа, равен:

l = s1 + s2

Пример №3. Мальчик пробежал из состояния покоя некоторое расстояние за 5 секунд с ускорением 1 м/с2. Затем он тормозил до полной остановки в течение 2 секунд с другим по модулю ускорением. Найти этот модуль ускорения, если его тормозной путь составил 3 метра.

В данном случае движение нужно разделить на два этапа, так как мальчик сначала разогнался, потом затормозил. Тормозной путь будет соответствовать второму этапу. Через него мы выразим ускорение:

Из первого этапа (разгона) можно выразить конечную скорость, которая послужит для второго этапа начальной скоростью:

v02 = v01 + a1t1 = a1t1 (так как v01 = 0)

Подставляем выраженные величины в формулу:

Перемещение в n-ную секунду прямолинейного равноускоренного движения

Иногда в механике встречаются задачи, когда нужно найти перемещение тела за определенный промежуток времени при условии, что тело начинало движение из состояния покоя. В таком случае перемещение определяется формулой:

За первую секунду тело переместится на расстояние, равное:

За вторую секунду тело переместится на расстояние, равное разности перемещения за 2 секунды и перемещения за 1 секунду:

За третью секунду тело переместится на расстояние, равное разности перемещения за 3 секунды и перемещения за 2 секунды:

Видно, что за каждую секунду тело проходит перемещение, кратное целому нечетному числу:

Из формул перемещений за 1, 2 и 3 секунду можно выявить закономерность: перемещение за n-ную секунду равно половине произведения модуля ускорения на (2n–1), где n — секунда, за которую мы ищем перемещение тела. Математически это записывается так:

Формула перемещения за n-ную секунду

Пример №4. Автомобиль разгоняется с ускорением 3 м/с2. Найти его перемещение за 6 секунду.

Подставляем известные данные в формулу и получаем:

Таким же способом можно найти перемещение не за 1 секунду, а за некоторый промежуток времени: за 2, 3, 4 секунды и т. д. В этом случае используется формула:

где t — время одного промежутка, а n — порядковый номер этого промежутка.

Пример №5. Ягуар ринулся за добычей с ускорением 2,5 м/с2. Найти его перемещение за промежуток времени от 4 до 6 секунд включительно.

Время от 4 до 6 секунд включительно — это 3 секунды: 4-ая, 5-ая и 6-ая. Значит, промежуток времени составляет 3 секунды. До наступления этого промежутка успело пройти еще 3 секунды. Значит, время от 4 до 6 секунд — это второй по счету временной промежуток.

Подставляем известные данные в формулу:

Проекция и график перемещения

Проекция перемещения на ось ОХ. График перемещения — это график зависимости перемещения от времени. Графиком перемещения при равноускоренном движении является ветка параболы. График перемещения при равноускоренном движении, когда вектор скорости направлен в сторону оси ОХ (v↑↑OX), а вектора скорости и ускорения сонаправлены (v↑↑a), принимает следующий вид:

График перемещения при равнозамедленном движении, когда вектор скорости направлен в сторону оси ОХ (v↑↑OX), а вектора скорости и ускорения противоположно (v↓↑a), принимает следующий вид:

Определение направления знака проекции ускорения по графику его перемещения:

  • Если ветви параболического графика смотрят вниз, проекция ускорения тела отрицательна.
  • Если ветви параболического графика смотрят вверх, проекция ускорения тела положительна.

Пример №6. Определить ускорение тела по графику его перемещения.

Перемещение тела в момент времени t=0 с соответствует нулю. Значит, ускорение можно выразить из формулы перемещения без начального ускорения. Получим:

Теперь возьмем любую точку графика. Пусть она будет соответствовать моменту времени t=2 с. Этой точке соответствует перемещение 30 м. Подставляем известные данные в формулу и получаем:

График пути

График пути от времени в случае равноускоренного движения совпадает с графиком проекции перемещения, так как s = l.

В случае с равнозамедленным движением график пути представляет собой линию, поделенную на 2 части:

  • 1 часть — до момента, когда скорость тела принимает нулевое значение (v = 0). Эта часть графика является частью параболы от начала координат до ее вершины.
  • 2 часть — после момента, при котором скорость тела принимает нулевое значение (v = 0). Эта часть является ветвью такой же, но перевернутой параболы. Ее вершина совпадает с вершиной предыдущей параболы, но ее ветвь направлена вверх.

Такой вид графика (возрастающий) объясняется тем, что путь не может уменьшаться — он либо не меняется (в состоянии покоя), либо растет независимо от того, в каком направлении, с какой скоростью и с каким ускорением движется тело.

Пример №7. По графику пути от времени, соответствующему равноускоренному прямолинейному движению, определить ускорение тела.

При равноускоренном прямолинейном движении графиком пути является ветвь параболы. Поэтому наш график — красный. График пути при равноускоренном прямолинейном движении также совпадает с графиком проекции его ускорения. Поэтому для вычисления ускорения мы можем использовать эту формулу:

Для расчета возьмем любую точку графика. Пусть она будет соответствовать моменту времени t=2 c. Ей соответствует путь, равный 5 м. Значит, перемещение тоже равно 5 м. Подставляем известные данные в формулу:

Задание EF18831 На рисунке представлен график зависимости модуля скорости υ автомобиля от времени t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от t1=20 с до t2=50 с.

Алгоритм решения

  1. Охарактеризовать движение тела на различных участках графика.
  2. Выделить участки движения, над которыми нужно работать по условию задачи.
  3. Записать исходные данные.
  4. Записать формулу определения искомой величины.
  5. Произвести вычисления.

Решение

Весь график можно поделить на 3 участка:

  1. От t1 = 0 c до t2 = 10 с. В это время тело двигалось равноускоренно (с положительным ускорением).
  2. От t1 = 10 c до t2 = 30 с. В это время тело двигалось равномерно (с нулевым ускорением).
  3. От t1 = 30 c до t2 = 50 с. В это время тело двигалось равнозамедленно (с отрицательным ускорением).

По условию задачи нужно найти путь, пройденный автомобилем в интервале времени от t1 = 20 c до t2 = 50 с. Этому времени соответствуют два участка:

  1. От t1 = 20 c до t2 = 30 с — с равномерным движением.
  2. От t1 = 30 c до t2 = 50 с — с равнозамедленным движением.

Исходные данные:

  • Для первого участка. Начальный момент времени t1 = 20 c. Конечный момент времени t2 = 30 с. Скорость (определяем по графику) — 10 м/с.
  • Для второго участка. Начальный момент времени t1 = 30 c. Конечный момент времени t2 = 50 с. Скорость определяем по графику. Начальная скорость — 10 м/с, конечная — 0 м/с.

Записываем формулу искомой величины:

s = s1 + s2

s1 — путь тела, пройденный на первом участке, s2 — путь тела, пройденный на втором участке.

s1и s2 можно выразить через формулы пути для равномерного и равноускоренного движения соответственно:

Теперь рассчитаем пути s1и s2, а затем сложим их:

s1+ s2= 100 + 100 = 200 (м)

Ответ: 200

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18774

На рисунке показан график зависимости координаты x тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение этого тела, от времени t. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции графика подберите соответствующую позицию утверждения и запишите в поле цифры в порядке АБ.

Алгоритм решения

  1. Определить, какому типу движения соответствует график зависимости координаты тела от времени.
  2. Определить величины, которые характеризуют такое движение.
  3. Определить характер изменения величин, характеризующих это движение.
  4. Установить соответствие между графиками А и Б и величинами, характеризующими движение.

Решение

График зависимости координаты тела от времени имеет вид параболы в случае, когда это тело движется равноускоренно. Так как движение тела описывается относительно оси Ох, траекторией является прямая. Равноускоренное прямолинейное движение характеризуется следующими величинами:

  • перемещение и путь;
  • скорость;
  • ускорение.

Перемещение и путь при равноускоренном прямолинейном движении изменяются так же, как координата тела. Поэтому графики их зависимости от времени тоже имеют вид параболы.

График зависимости скорости от времени при равноускоренном прямолинейном движении имеет вид прямой, которая не может быть параллельной оси времени.

График зависимости ускорения от времени при таком движении имеет вид прямой, перпендикулярной оси ускорения и параллельной оси времени, так как ускорение в этом случае — величина постоянная.

Исходя из этого, ответ «3» можно исключить. Остается проверить ответ «1». Кинетическая энергия равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости. Графиком квадратичной функции является парабола. Поэтому ответ «1» тоже не подходит.

График А — прямая линия, параллельная оси времени. Мы установили, что такому графику может соответствовать график зависимости ускорения от времени (или его модуля). Поэтому первая цифра ответа — «4».

График Б — прямая линия, не параллельная оси времени. Мы установили, что такому графику может соответствовать график зависимости скорости от времени (или ее проекции). Поэтому вторая цифра ответа — «2».

Ответ: 24

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Как найти тормозной путь, физика автомобиля

Как найти тормозной путь.

Избежать неприятных ситуаций на дороге проще, если знать, какой путь проделывает ваш автомобиль до полного торможения. К примеру, тормозной путь легкового автомобиля при, казалось бы, небольшой скорости в шестьдесят километров в час составляет восемнадцать метров на сухой трассе, а на влажной – все тридцать.

 

Физика тормозного пути автомобиля

 

 

Тормозной путь – это то расстояние, которое автомобиль проходит во время торможения. Началом тормозного пути называется момент срабатывания тормозной системы автомобиля, а его концом – момент полной остановки машины. Длина тормозного пути зависит не только от того, с какой скоростью движется автомобиль, но и от его массы, качества и износа шин, состояния автодорожного полотна и погодных условий.

[y1]

Существует несколько формул расчета тормозного пути автомобиля. В их основе лежит второй закон Ньютона. Для того, чтобы рассчитать по этим формулам тормозной путь, необходимо знать ускорение, массу автомобиля и силу трения (либо ускорение свободного падения и коэффициент трения).

 

Существует и универсальная формула расчета тормозного пути автомобиля, которая использует фиксированные коэффициенты, поэтому она гораздо удобнее в использовании, чем остальные. Она выглядит следующим образом:

 

тормозной путь = скорость движения автомобиля в квадрате, умноженная на коэффициент торможения, деленная на коэффициент сцепления с дорогой, умноженный на 254.

 

Коэффициент торможения для легковых автомобилей составляет 1 и увеличивается пропорционально габаритам транспортного средства. Так, для грузового автомобиля этот коэффициент будет равен максимальному значению – 1,2.

 

Коэффициент сцепления с дорогой зависит от погодных условий (чем хуже дорога, тем ниже будет коэффициент) и составляет:

 

0,7 – для сухой дороги,
0,4 – для мокрой дороги,
0,2 – для заснеженной дороги,
0,1 – для обледенелого асфальта.

[y1]

Пользуясь универсальной формулой для расчета тормозного пути машины, необходимо иметь в виду, что она не учитывает такие важные факторы, как точную массу транспортного средства, износ шин и тормозной системы автомобиля, поэтому получившийся результат может иметь погрешность до нескольких метров. Теперь вы можете попробовать найти тормозной путь автомобиля по формулам. Чистая физика.

Конспект урока по физике «Тормозной путь» (9 класс)

Тема: «Тормозной путь. Остановочный путь. Безопасность дорожного движения»

Цели урока:

  • Опираясь на знание физических законов, выработать осознанную необходимость соблюдения Правил дорожного движения. Познакомить учащихся с понятиями тормозной и остановочный путь.

  • Воспитывать законопослушность, ответственность за свою жизнь и жизнь людей, живущих рядом. Повторить основные знания по безопасному переходу улицы.

  • Развивать творческие способности, коммуникабельность

Ход урока:

  1. Орг. момент

Учитель: Часто на дорогах можно видеть перебегающего пешехода впереди идущего транспорта. По — видимому, пешеход не знает, что достаточно 30 секунд постоять на обочине, перекрестке перед красным сигналом светофора и для него загорится зеленый свет. Еще он не знает элементарных сведений о тормозном пути автомашин и не соблюдает Правила пешехода.

Сегодняшний урок посвящен взаимосвязи физики, математики и безопасности дорожного движения, мы познакомимся с понятиями тормозной путь и остановочный путь, повторим правила дорожного движения. Поэтому тема урока звучит так: «Тормозной путь. Остановочный путь. Безопасность дорожного движения» Слайд №1

Эпиграфом к нашему уроку я выбрала слова великого русского писателя А.П.Чехова «Солнце не всходит два раза в день, а жизнь не дается дважды…» Слайд №2

Проблема безопасности движения сложна и многогранна, вы каждый день идете или едете в школу, т.е. являетесь участниками дорожного движения.

  1. Актуализация знаний

Давайте посмотрим на фотографию, и наверное, тогда станет ясно, почему мы сегодня говорим о безопасности дорожного движения. Слайд № 3

Слайд № 4 Ежегодно в мире в результате ДТП погибают и получают ранения более 50 млн. человек. Всемирная организация здравоохранения свидетельствует, что на долю ДТП более 30% смертельных исходов от всех несчастных случаев. В ХХ веке автомобиль стал причиной смерти около 30 млн. человек. В России потери, связанные с ДТП в несколько раз превышают ущерб от железнодорожных катастроф, пожаров и других видов несчастных случаев. Масштаб ДТП угрожает национальной безопасности.

Слайд № 5 Мы каждое утро выходим на улицу и становимся пешеходами. Анализ данных о количестве ДТП свидетельствует о том, что очень часто жертвами становятся пешеходы, в том числе и дети.

Исследования пешеходного движения показывают, что в зависимости от возраста и пола изменяется и скорость движения пешеходов:

Слайд № 6 Скорость передвижения пешеходов.

Таблица 1. Возраст и пол Скорость движения пешеходов

Дети 6-10 лет 1,11 м/с = 1,11X3600 : 1000 км/ч = 3,996 км/ч

Подростки 11-16 лет 1,59 м/с = 1.59X3600 : 1000 км/ч = 5,724 км/ч

Мужчины до 55 лет 1,62 м/с = 1.62 X3600: 1000 км/ч = 5,832 км/ч

Мужчины свыше 55лет 1,5 м/с = 1.5 X3600 : 1000 км/ч = 5,4 км/ч

Женщины до 55 лет 1,35 м/с = 1.35X3600 : 1000 км/ч = 4,86 км/ч

Женщины после 55 лет 1,29 м/с = 1.29X3600 : 1000 км/ч = 4,644км/ч

Слайд № 7 Пусть вам сообщили, что скорость мужчины 6 км/ч. Что означает это число?

Дорога — объект повышенной опасности. Помогают избежать опасных ситуаций на дорогах, конечно, дорожные знаки. Что означают эти знаки?

Слайд № 8 Вы ехали по городу и увидели знак ограничения скорости 40 км/ч, а в городе дует штормовой ветер, то есть где-то 25 – 30 м/с. Нарушает ли ветер правила дорожного движения? Что нужно нам сделать, чтобы сравнить эти две величины?

Выразим скорость движения ветра в других единицах (км/ч).

Давайте вспомним, что нужно для этого сделать: 30м/с = = 108 км/ч

Да. Нарушает.

Задача.

В начале участка шоссе стоит дорожный знак «30 км/ч». Нарушил ли правила движения водитель автомобиля, равномерно прошедшего участок дороги длиной 1,8 км за 4 мин? (Не нарушил, т. к. скорость автомобиля была 27 км/ч).

Почему дети часто становятся жертвами ДТП?

Слайд № 9 1. При переходе дороги для того, чтобы иметь общее представление об окружающем пространстве, нужно осмотреться вокруг. Для того чтобы повернуть голову, ребёнку понадобится 4 секунды, а взрослому человеку всего лишь одну секунду.

Поэтому, искажённо оценив дорожную ситуацию, дети считают, что успеют перейти дорогу и попадают в ДТП.

Слайд № 10 2. Дети с искажением воспринимают звуки на дороге.

Подростки часто ходят по улицам города с наушниками, в которых звучит громкая музыка. И это очень существенно мешает восприятию окружающей действительности.

Слайд № 11 3. У ребёнка искажено восприятие размеров транспортного средства. Подростки до 13-14 лет видят только прямо. У них хорошо развито “тоннельное зрение”, а боковое зрение слабо фиксирует происходящее.

Слайд № 12 Решить задачу. Сколько секунд будет переходить ребёнок дорогу, если её ширина 6 метров и его скорость равна 1,2 м/с?

  1. Изучение нового материала

1. Учитель. Ребята, помните – ни одна машина сразу остановиться не может. Знание того, сколько проедет автомобиль перед тем, как остановиться, какова дистанция безопасности, поможет избежать проблем на дороге.

1) Останавливаясь около заранее намеченного места, водитель выключает двигатель, и автомашина продолжает двигаться только по инерции. Затем водитель тормозит и плавно подводит машину к остановке.

2) Автомашина не может остановиться сразу, как только её затормозили. До полной остановки она проходит ещё некоторое расстояние – тормозной путь.

Слайд 13. Тормозной путь.

Определение 1. Тормозной путь — это расстояние, пройденное автомобилем с момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки автомобиля.

Вопросы. От чего зависит тормозной путь автомобиля?

Тормозной путь зависит от многих факторов:

а) от силы сцепления колёс с землёй. Если дорога скользкая, шины стёрты, то сила сцепления колёс с землёй уменьшается и, наоборот, увеличивается, если дорога сухая, а шины новые. В первом случае тормозной путь увеличивается, во втором сокращается.

б) от скорости автомобиля: чем больше скорость, тем он длиннее.

Слайд 14. Изменение тормозного пути.

Водитель едет со скоростью 25 км/ч, затем переходит на скорость 50 км/ч.

Как изменится путь торможения?

Слайд 15 Изменение тормозного пути от увеличения скорости

Казалось бы, что при удвоенной скорости тормозной путь тоже должен увеличиться вдвое. На самом деле он увеличивается в 4 раза. Если скорость увеличить в 3 раза, то тормозной путь увеличивается в 9 раз, а если в 4 раза – то в 16 раз.

Почему так происходит? Чтобы ответить на этот вопрос выведем формулу зависимости пути от скорости.

Слайд 16 — Если тело движется, то какой энергией оно обладает?

Кинетической энергией Ек = (1)

— Если тело обладает энергией и энергия уменьшается, значит тело выполняет работу, равную изменению этой энергии, т.е. А = (2)

— Какие силы действуют на автомобиль, если двигатель выключен?

Fтр = (3)

А = Fтрs = (4)

Приравняем 2 и 4 формулы

=

Задание командам из этой формулы вывести формулу пути.

= =

Слайд 17 РЕШИМ ЗАДАЧУ: Определим тормозной путь при экстренном торможении.

Пешеход пересекает улицу в неположенном месте. Водитель замечает пешехода за 20 м и начинает экстренное торможение. Произойдёт ли аварии, если скорость авто 60 км/ч? Коэффициент трения 0,7.

60 км/ч = 16,7 м/с

Решение: рассчитаем тормозной путь по выведенной формуле:

=

S= 19,9 м.

В данной ситуации всё обошлось, а что было бы, если за 5 минут до этого прошёл дождь? Коэффициент трения = 0,5

S= 27,8 м. Машина собьёт человека.

Как изменяется тормозной путь в зависимости от скорости движения автомашины, показано в таблице.

в) от состояния дороги.

Числа в таблице приведены для сухой асфальтовой дороги.

Слайд 18. Тормозной путь.

Тормозной путь может увеличиться примерно на 30%, если дорога мокрая, и примерно в 3 раза, если дорога покрыта снегом, и в 5 раз, если асфальт покрыт ледяной коркой.

В таблице указан тормозной путь по 1) мокрой дороге, 2) дороге, покрытой ледяной коркой.

Слайд 19. Тормозной путь.

г) от нагрузки и тяжести машины. Более тяжёлая машина (грузовик, автобус) имеет больший тормозной путь, чем, например, маленький “Москвич”.

д) от исправности тормозов, препятствий на пути и других условий.

  1. Закрепление.

Слайд 20. От чего зависит тормозной путь

а ) от силы сцепления колёс с землёй,

б) от скорости автомобиля,

в) от состояния дороги.

г) от нагрузки и тяжести машины

2. Введение понятия остановочный путь автомобиля.

Учитель. Ребята, вы увидели, что автомобиль нельзя остановить мгновенно. Для его остановки требуется определённое время, за которое он проходит некоторое расстояние.

Слайд 21 Остановочный путь.

Определение 2. Все расстояние, пройденное автомобилем с момента обнаружения опасности до полной остановки, называется остановочный путь автомобиля.

Повторим Определение 1. Тормозной путь – это расстояние, пройденное автомобилем с момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки автомобиля.

Слайд 22. Составляющие остановочного пути.

Остановочный путь состоит из двух частей: расстояние, пройденное автомобилем за время реакции водителя и тормозного пути.

Путь за время

реакции водителя Тормозной путь

Остановочный путь

Время реакции водителя.

Время реакции водителя колеблется от 0,5 с до 1,2 с. Что влияет на время реакции водителя?

Ответ. На время реакции водителя влияют личные качества: физическое состояние водителя, его возраст, водительский опыт.

Вопрос. Правильно ли, что чем больше скорость автомобиля, тем длиннее остановочный путь?

Ответ. Правильно. Чем больше скорость, тем больше инерция. Тормозной путь удлиняется, а, значит, удлиняется остановочный путь.

Слайд 23.

Задача.

Время реакции водителя на возникшую опасность составляет 0.8 с. Какой путь пройдет за это время автобус, если скорость его была 54 км/ч? (12м).

Слайд 24.

Задача.

Автомобиль движется со скоростью 40 км/ч. На расстоянии 15м у него возникает препятствие. Свернуть некуда. Реакция водителя 0,5 сек. Успеет ли водитель остановить машину? (Дорога сухая.)

Решение.

По таблице находим, что при скорости 40км/ч путь торможения по сухой дороге равен 10,4 м. До препятствия 15 м, значит, у водителя в запасе 15 м – 10,4 м = 4,6 м. Кажется, что автомашину можно успеть остановить. Но здесь мы не учли скорость реакции водителя. Если она составляет 0,5 сек, то при скорости 40км/ч автомашина за это время проедет

40 х 0,5 х 1000 : 3600 м = 5,6 м, а затем ещё 10,4 м до остановки, всего 16 м. А так как до препятствия 15 м, то водитель обязательно на него наедет.

Ответ. Не успеет.

Теперь становится ясно, ребята, какой опасности подвергается пешеход, пытающийся пересечь дорогу, по которой мчатся автомашины.

Слайд 25. Запомни.

  • “Не перебегай улиц и дорог перед близко движущимся транспортом – это очень опасно для жизни”.

  • Ни одно даже самое важное дело не стоит вашей жизни.

Вопрос. Почему нельзя перебегать улицу перед близко идущим транспортом?

Слайд 26. Памятка.

Умей не только видеть, но и слышать улицу.

Обращай внимание на сигналы автомобиля (указатели поворота, заднего хода, тормоза)

Контролируй свои движения: поворот головы для осмотра дороги, остановку для пропуска автомобиля.

  1. Подведение итогов:

– Мы сегодня с вами не только повторили основные физические понятия, такие как скорость, тормозной путь, инерция и трение, но и рассмотрели их практическое применение, повторили правила дорожного  движения и дорожные знаки. Надеюсь, что данные знания помогут вам в жизни.

1. Если увеличить скорость транспорта вдвое, то потребуется вчетверо больший путь до его остановки, 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. Длина тормозного пути зависит от погодных условий: на мокрой, скользкой дороге сила сцепления колёс с дорогой уменьшается, а тормозной путь увеличивается.

4. Зависимость тормозного пути от тормозной системы, изношенности шин колёс, освещённости дороги и других факторов.

5. 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, велосипедистам и другим участникам движения.

Наиболее распространенные нарушения:

1) Переход перед близко идущим транспортом;

2) Внезапный выход на проезжую часть из-за стоящего транспорта;

3) Переход дороги вне пешеходного перехода;

4) Нарушение правил езды на велосипеде;

5) Игра на дороге.

Скоро растает снег и многие из вас начнут кататься на велосипедах. Весна радует нас своим приходом. Голубое небо, яркое солнце, таяние снега — всё это поднимает настроение после долгой, суровой зимы. В связи с потеплением на дорогах появится и больше транспорта, что влияет на безопасность дорожного движения. Но, соблюдая установленные правила, мы тем самым оберегаем себя и окружающих от возможных неприятных последствий

(Выставление оценок активным ученикам)

Слайд 26. Домашнее задание:

  1. Составить кроссворд содержащий основные физические понятия и понятия из правил дорожного движения.

  2. Задача. На участке дороги, где установлен такой знак, водитель применил аварийное торможение. Инспектор обнаружил по следу колёс, что тормозной путь равен 12 м. Нарушил ли водитель правила, если коэффициент трения 0,6?

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. 

GCSE PHYSICS — Как скорость влияет на тормозной путь автомобиля? — Как удвоение скорости влияет на тормозной путь автомобиля?

GCSE PHYSICS — Как скорость влияет на тормозной путь автомобиля? — Как удвоение скорости влияет на тормозной путь автомобиля? — НАУКА ОБУЧЕНИЯ.

gcsescience.com 29 gcsescience.com

Силы и движение

Тормозной путь автомобиля — Скорость.

Всего тормозной путь = расстояние мышления + торможение расстояние.

Дальность мышления и торможение расстояние
изменяются как скорость автомобиля меняется.

См. Также расчет силы нужно остановить движущуюся машину
используя кинетический энергия или импульс.


Как скорость влияет на торможение Расстояние до машины?

Торможение расстояние автомобиля увеличивается с увеличением скорости.
Два расчета ниже показывают, как
удвоение скорости изменяет торможение расстояние автомобиля.


Q1. Автомобиль движется со скоростью (скоростью) 10 РС.
При торможении автомобиль замедляется
и имеет постоянное отрицательное ускорение из -2 м / с 2 .
Какой у него тормозной путь?

A1. Узнай сколько времени машина взял на остановку.
Затем найдите среднюю скорость автомобиля.
Затем рассчитайте тормозной путь.

Используйте a = (v-u) ÷ t
, чтобы найти время (t) на сколько долго нужна машина, чтобы стоп.

а = — 2
v = 0
u = 10

t = (v-u) ÷ a
t = (0–10) ÷ -2
t = 10 ÷ 2

т = 5 секунд.

Для объекта имеющий постоянное ускорение,
средняя скорость = (начальная скорость + конечная скорость) ÷ 2
= (10 + 0) ÷ 2
= 5 м / с.& n

Что такое безопасное расстояние следования? (Правило 3 секунд)

Хотя каждый на дороге должен (теоретически) иметь действующие водительские права, к сожалению, не все обладают одинаковым уровнем навыков за рулем. Никто не хочет попасть в аварию, поэтому давайте рассмотрим один важный аспект вождения — какова безопасная дистанция следования?

Понятие «тормозной путь»

Во-первых, давайте поговорим о концепции «тормозной путь».

Тормозной путь — это расстояние до полной остановки автомобиля в экстренной ситуации, которое определяется двумя факторами: расстоянием реакции и тормозным путем .

Дистанция реакции и тормозной путь

Дистанция реакции — это то, как далеко ваш автомобиль проходит между тем, что происходит на дороге впереди, и вашей реакцией на это.

Поскольку ни у кого нет идеальной реакции, всегда будет определенное количество времени, даже доли секунды, между моментом, когда что-то произойдет, и тем, когда вы нажмете на тормоз.

Время реакции зависит от нескольких факторов, в том числе от возраста и опыта. Для большинства людей он находится в диапазоне от 0,2 до 2 секунд.

Если вы едете медленно, расстояние, которое вы преодолеете, будет минимальным, но если вы едете на скорости, расстояние, которое ваша машина преодолеет за этот короткий момент, может быть значительным.

Тормозной путь — это расстояние, на которое машина проехала после того, как вы нажали на тормоз, прежде чем полностью остановиться.

Опять же, чем быстрее вы едете, тем больше времени вам потребуется, чтобы полностью остановиться — тормозной путь прямо пропорционален вашей скорости, поэтому, если вы увеличите скорость вдвое, вы удвоите тормозной путь.

Ваш общий тормозной путь равен расстоянию реакции плюс ваш тормозной путь .Так, например, если что-то происходит впереди, и вы проезжаете 20 футов, прежде чем среагируете, а затем еще 20 футов, прежде чем полностью остановить машину, ваш общий тормозной путь составит 40 футов.

Другими словами, с того момента, как впереди что-то случится, и до полной остановки вам понадобится 40 футов.

Расчет тормозного пути

Существует несколько способов расчета тормозного пути. Один из способов — умножить вашу скорость на определенный коэффициент, который увеличивается с вашей скоростью.

Так, например, на скорости 20 миль в час вы умножаете на 2, что дает вам тормозной путь 40 футов. Для 30 миль в час вы умножаете на 2,5, что дает 75 футов — и так далее, добавляя 0,5 на каждые дополнительные 10 миль в час.

Однако об этом слишком сложно думать, пока вы ведете машину — и в любом случае это только говорит вам расстояние, которое вам нужно, чтобы полностью остановиться. При этом не учитывается тот факт, что впереди идущая машина тоже движется.

По этим причинам нам нужен лучший способ расчета безопасного расстояния после , который не зависит от того, что вы делаете вычисления в уме во время вождения.

Правило двух секунд

Самый простой и быстрый способ рассчитать безопасное расстояние следования (безопасное расстояние между вами и автомобилем впереди вас) — использовать два -второе правило.

По сути, правило двух секунд гласит, что вы должны оставаться на целых две секунды позади машины, идущей впереди вас, независимо от скорости вашего движения.

Причина, по которой правило двух секунд работает независимо от вашей скорости, заключается в том, что чем быстрее вы путешествуете, тем большее расстояние вы преодолеете за две секунды.Это означает, что по мере увеличения вашей скорости расстояние между вами и впереди идущей машиной также должно увеличиваться, чтобы оставить требуемый двухсекундный промежуток.

Правило двух секунд также учитывает тот факт, что впереди идущему автомобилю потребуется определенное расстояние, чтобы остановиться, что дает вам немного больше времени.

Если бы вы двигались со скоростью 70 миль в час, и машина впереди внезапно полностью остановилась на месте, вы, вероятно, не смогли бы вовремя остановиться, чтобы избежать столкновения.

Однако на самом деле этого не может быть — если, например, впереди идущая машина не вошла в заднюю часть стоявшего большого грузовика и не остановилась.Но даже в этом случае правило двух секунд даст вам несколько ценных моментов, чтобы отреагировать и самому избежать аварии, приняв меры уклонения.

Как рассчитать двухсекундное расстояние

Вычислить двухсекундный промежуток между вами и автомобилем впереди чрезвычайно просто — вот почему этот метод определения расстояния так полезен и эффективно.

Во время движения просто возьмите ориентир впереди.Это может быть что угодно — фонарный столб, дерево или что-нибудь еще на обочине дороги.

Когда автомобиль впереди проезжает контрольную точку, вам нужно отсчитать две секунды, а затем убедиться, что вы не проехали контрольную точку до истечения двух секунд.

Вы можете попытаться подсчитать две секунды в своей голове, просто медленно считая, но лучший способ, если вы не уверены, что можете точно определить время, — это сказать «одна-одна-тысяча-две-одна тысяча» за один раз. нормальная скорость. Это даст вам лучшее приближение к двум секундам.

Если вы обнаружите, что проходите точку отсчета менее чем за две секунды, это означает, что вы слишком близко, и вам следует немного отступить. Если это займет у вас больше двух секунд, все в порядке.

Правило трех секунд

Некоторые эксперты считают двухсекундное расстояние абсолютным минимумом, который вы должны разрешить, но предполагают, что для большей безопасности вы должны вместо этого применить правило трех секунд. Это означает, что вы позволяете себе дополнительную секунду дистанции сверх двух секунд, чтобы обеспечить себе дополнительный запас прочности.

По возможности мы советуем придерживаться правила трех секунд, а не двух. Осторожность вам ничего не будет стоить, поскольку вы по-прежнему будете двигаться с той же скоростью, но это может быть разница между попаданием в аварию и ее предотвращением.

Бывают ли случаи, когда правило трех секунд не применяется?

Бывают случаи, когда правило трех секунд не применяется, и когда оставление трех секунд расстояния между вами и автомобилем впереди все еще может быть опасным.

Например, в плохую погоду вам следует подумать о том, чтобы расстояние между вами и автомобилем впереди превышало минимальное.

Например, умеренный дождь. В этом случае вам лучше будет порекомендовать удвоить расстояние и использовать «правило шести секунд», считая до шести, прежде чем вы пройдете выбранную точку отсчета.

При очень сильном дожде, снегопаде или обледенении вам следует оставить девятисекундный промежуток — и в этих условиях вам также следует рассмотреть возможность вождения намного медленнее, чем в противном случае.

Эти рекомендации довольно очевидны, поскольку безопасное вождение всегда предполагает адаптацию вашего вождения к условиям — но, по крайней мере, рассчитывая шестисекундный или девятисекундный тормозной путь, вы гарантируете, что у вас будет достаточно времени, чтобы подъехать, если что-то неожиданное случается.

В следующей таблице показано, как трех- и шестисекундный промежуток между вами и автомобилем впереди трансформируется в расстояние, которое должно быть между вами и автомобилем впереди.

Таблица правил трех секунд

Хорошо Маргинальный
Правило трех секунд Безопасный интервал должен составлять 3 секунды 6 секунд
Скорость Пройденное расстояние Для этих условий
25 мес.п.х. 37 футов в секунду 111 футов 222 футов
35 миль в час. 52 фута в секунду 166 футов 312 футов
45 м / ч. 66 футов в секунду 198 футов 396 футов
55 миль в час. 81 фут в секунду 243 фут. 486 футов
65 м / час 96 футов в секунду 288 футов 576 футов
75 м / час 111 футов в секунду 333 футов 666 футов
Безопасное расстояние следования в ногах

Почему не следует задняя дверь

76 Движение на хвосте — вождение слишком близко к идущей впереди машине — очень опасная практика как для водителя, так и для идущей впереди машины. К сожалению, многие люди до сих пор это делают.

Фактически, вероятность того, что вы откроете дверь задка, по крайней мере частично зависит от факторов, включая пол, а также тип автомобиля, которым вы управляете, как показано в этой таблице:

Женский
Tailgating Тип транспортного средства
Пол водителя Автомобили семейного / экономичного класса Спортивные автомобили Внедорожники
Мужской 13% 23% 18%
20% 25%

Если вы оставите меньше рекомендованных двух или трех секунд между вами и автомобилем, за которым вы следуете, вы рискуете врезаться сзади, если он внезапно остановится.

Хождение через хвост тоже может казаться очень агрессивным. Если за водителем следят слишком внимательно, это может вызвать у него давление и даже тревогу. Тревожные, взволнованные водители более склонны к ошибкам или неправильным решениям, которые могут поставить под угрозу обе машины.

Некоторые водители также агрессивно реагируют на попутчиков, точно так же, как некоторые люди злятся, когда вы вторгаетесь в их личное пространство. Обычная реакция на движение задним ходом — это внезапное нажатие на тормоз, чтобы загорелись стоп-сигналы, а также внезапное торможение идущей сзади машины.

Очевидно, что это опасный маневр, так как машина сзади может не среагировать вовремя — или внезапное торможение может привести к тому, что третья машина, находящаяся дальше назад, налетит на задний борт.

Кроме того, движение сзади и такое внезапное торможение для предупреждения обездвиживающего может легко заставить одного или обоих водителей потерять хладнокровие, и такое поведение может быстро привести к дорожной ярости, более опасному вождению и даже к полномасштабной конфронтации.

Совет ясный — не закрывайте дверь багажника. Убедитесь, что вы всегда оставляете расстояние не менее двух секунд между вами и автомобилем впереди, или, что еще лучше, постарайтесь оставить три.Если кто-то преследует вас, не нажимайте на тормоза. Вместо этого постепенно замедляйтесь и дайте им пройти.

Безопасное и безопасное вождение всегда лучше

Никто не хочет попасть в аварию, и лучший способ ее избежать — всегда использовать методы безопасного вождения. Частично это означает, что между вами и автомобилем впереди остается безопасное расстояние, и, применяя правило двух или трех секунд, вы можете легко рассчитать это.

Физика превышения скорости машин

Может показаться, что это не так уж и много, но движение даже на несколько километров в час с превышением скорости значительно увеличивает риск аварии.

Многие из нас немного жульничают за рулем. Мы полагаем, что хотя ограничение скорости составляет 60 км / ч, полиция не остановит нас, если мы сядем на 65. Так что мы с радостью позволим спидометру зависнуть чуть выше ограничения скорости, не подозревая, что тем самым мы значительно увеличиваем наши шансы. сбоя.

Используя данные реальных дорожных аварий, ученые из Университета Аделаиды оценили относительный риск попадания автомобиля в аварию с несчастным случаем — автокатастрофу, в которой люди погибают или госпитализируются — для автомобилей, движущихся со скоростью 60 км / ч и выше.Они обнаружили, что риск примерно удваивается на каждые 5 км / ч выше 60 км / ч. Таким образом, у автомобиля, движущегося со скоростью 65 км / ч, вероятность попасть в аварию с несчастным случаем в два раза выше, чем у автомобиля, движущегося со скоростью 60 км / ч. Для автомобиля, движущегося со скоростью 70 км / ч, риск увеличился в четыре раза. При скорости ниже 60 км / ч можно ожидать, что вероятность аварии со смертельным исходом будет соответственно снижена.

Калькулятор тормозного пути

Небольшие условия могут существенно повлиять на время, необходимое для остановки автомобиля, например, скорость на несколько км / ч медленнее или бдительность на дороге.

Интерактивный

метров
проехал до остановки

метров
проехал до полного включения тормозов

метров пройдено до остановки

Пройдено

метров до полного включения тормозов

Физика, которая движет вами

Время реакции

Одной из причин повышенного риска является время реакции — время, которое проходит между ощущением опасности и реакцией на нее.Рассмотрим этот пример. По одной дороге едут две машины равного веса и тормозной способности. Автомобиль 1, движущийся со скоростью 65 км / ч, обгоняет автомобиль 2, который движется со скоростью 60 км / ч. Ребенок на велосипеде — назовем его Сэм — появляется с подъездной дорожки, когда две машины стоят бок о бок. Оба водителя видят ребенка одновременно, и обоим требуется 1,5 секунды, прежде чем они полностью затормозят. За эти несколько мгновений Автомобиль 1 проходит 27,1 метра, а Автомобиль 2 — 25,0 метра.

Разница 2.1 метр может показаться относительно небольшим, но в сочетании с другими факторами он может означать разницу между жизнью и смертью для Сэма.

Цифра 1,5 секунды — время реакции среднестатистических водителей. Водителю, который отвлекается, например, слушает громкую музыку, пользуется мобильным телефоном или находится в состоянии алкогольного опьянения, может потребоваться до 3 секунд, чтобы отреагировать.

Тормозной путь

Тормозной путь (расстояние, которое проходит автомобиль до остановки при включении тормозов) зависит от ряда переменных.Уклон или уклон дороги важны — автомобиль будет останавливаться быстрее, если он едет в гору, потому что сила тяжести поможет. Сопротивление трения между дорогой и шинами автомобиля также важно — автомобиль с новыми шинами на сухой дороге будет менее подвержен заносу и будет останавливаться быстрее, чем автомобиль с изношенными шинами на мокрой дороге. Если уклон и сопротивление трения равны, фактор, который имеет наибольшее влияние на тормозной путь, — это начальная скорость. {2} — 2ad $$

, где V f — конечная скорость, V 0 — начальная скорость, a — скорость замедления и d — расстояние, пройденное во время замедления.{2} / 2a $$

Из этого мы видим, что тормозной путь пропорционален квадрату скорости — это означает, что он значительно увеличивается с увеличением скорости. Если мы предположим, что a составляет 10 метров в секунду в секунду, и предположим, что дорога ровная и тормозные системы двух автомобилей одинаково эффективны, теперь мы можем рассчитать тормозной путь для автомобилей 1 и 2 в нашем примере. Для вагона 1 d = 16,3 метра, а для вагона 2 d = 13,9 метра.

Если добавить расстояние реакции к тормозному пути, то тормозной путь для автомобиля 1 равен 27.1 + 16,3 = 43,4 метра. Для автомобиля 2 тормозной путь составляет 25 + 13,9 = 38,9 метра. Таким образом, автомобиль 1 останавливается на 4,5 метра больше, чем автомобиль 2. Вот набор примеров физических задач и их решений, которые помогут вам решать наборы задач и понимать концепции и способы работы с формулами:

Домашнее задание по физике
Домашнее задание по физике может быть сложной задачей! Получите советы, которые помогут немного упростить задачу.

Примеры преобразования единиц

Сейчас слишком много примеров преобразования единиц, чтобы перечислить в этом месте. Эта страница примеров преобразования единиц представляет собой более полный список решенных примеров проблем.

Пример задачи уравнения движения Ньютона

Уравнения движения — пример постоянного ускорения
Эта примерная задача уравнений движения состоит из скользящего блока при постоянном ускорении. Он использует уравнения движения для вычисления положения и скорости в данный момент времени, а также времени и положения с заданной скоростью.

Уравнения движения Пример задачи — постоянное ускорение
В этом примере задачи используются уравнения движения для постоянного ускорения, чтобы найти положение, скорость и ускорение тормозящего автомобиля.

Уравнения движения Пример задачи — Перехват

В этом примере задачи используются уравнения движения для постоянного ускорения для расчета времени, необходимого одному транспортному средству для перехвата другого транспортного средства, движущегося с постоянной скоростью.

Пример вертикального движения: подбрасывание монеты
Вот пример применения уравнений движения при постоянном ускорении для определения максимальной высоты, скорости и времени полета монеты, брошенной в колодец.Эту задачу можно изменить, чтобы решить любой объект, брошенный вертикально или упавший с высокого здания или любой высоты. Этот тип задач является обычным уравнением задачи домашнего задания движения.

Пример движения снаряда Задача
В этом примере задачи показано, как найти различные переменные, связанные с параболическим движением снаряда.

Пример проблемы акселерометра и инерции
Акселерометры — это устройства для измерения или обнаружения ускорения путем измерения изменений, которые происходят, когда система испытывает ускорение.В этом примере задачи используется одна из простейших форм акселерометра — груз, подвешенный на жестком стержне или проволоке. По мере ускорения системы подвешенный груз отклоняется из исходного положения. В этом примере выводится связь между этим углом, ускорением и ускорением свободного падения. Затем он вычисляет ускорение свободного падения неизвестной планеты.

Вес в лифте
Вы когда-нибудь задумывались, почему вы чувствуете себя немного тяжелее в лифте, когда он начинает подниматься? Или почему вам становится легче, когда лифт начинает опускаться? В этом примере задачи объясняется, как найти свой вес в ускоряющемся лифте и как найти ускорение лифта, используя свой вес на весах.

Пример задачи о равновесии
В этом примере задачи показано, как определить различные силы в системе в состоянии равновесия. Система представляет собой блок, подвешенный на веревке, прикрепленной к двум другим веревкам.

Пример задачи равновесия — баланс
В этом примере задачи освещаются основы нахождения сил, действующих на систему в механическом равновесии.

Пример силы тяжести
Эта физическая задача и решение показывают, как применить уравнение Ньютона для вычисления силы тяжести между Землей и Луной.

Примеры проблем связанных систем

Простая машина Этвуда

Связанные системы — это две или несколько отдельных систем, соединенных вместе. Лучший способ решить эти типы проблем — рассматривать каждую систему отдельно, а затем находить общие переменные между ними.
Машина Этвуда
Машина Этвуда — это соединенная система из двух грузов, соединенных шнуром через шкив. В этом примере задачи показано, как найти ускорение системы Этвуда и натяжение соединительной струны.
Связанные блоки — пример инерции
Задача этого примера аналогична машине Этвуда, за исключением того, что один блок опирается на поверхность без трения, перпендикулярную другому блоку. Этот блок свисает с края и натягивает связанную струну. В задаче показано, как рассчитать ускорение блоков и натяжение соединительной струны.

Пример проблемы трения

Эти примеры физических задач объясняют, как вычислить различные коэффициенты трения.

Пример проблемы трения — блок, опирающийся на поверхность
Пример проблемы трения — коэффициент статического трения Пример задачи трения — коэффициент кинетического трения
Пример проблемы трения и инерции

Пример проблемы импульса и столкновений

Эти примеры задач показывают, как вычислить импульс движущихся масс.

Импульс и пример импульса
Находит импульс до и после воздействия силы на тело и определяет импульс силы.

Пример упругого столкновения
Показывает, как найти скорости двух масс после упругого столкновения.

Это можно показать — шаги по математике при упругом столкновении
Показывает математические операции для нахождения уравнений, выражающих конечные скорости двух масс через их начальные скорости.

Примеры простых задач маятника

Эти примеры задач показывают, как использовать период маятника для поиска связанной информации.

Найдите период простого маятника
Найдите период, если вы знаете длину маятника и ускорение свободного падения.

Найдите длину простого маятника
Найдите длину маятника, когда известны период и ускорение свободного падения.

Найдите ускорение свободного падения с помощью маятника
Найдите «g» на разных планетах, отсчитывая период известной длины маятника.

Примеры задач гармонического движения и волн

Все эти примеры задач включают простое гармоническое движение и волновую механику.

Пример энергии и длины волны
В этом примере показано, как определить энергию фотона с известной длиной волны.

Закон Гука Пример задачи
Пример задачи, связанной с возвращающей силой пружины.

Пример задачи «Тепло и энергия»

Пример задачи «Тепло плавления»
Два примера задач, использующих теплоту плавления для расчета энергии, необходимой для фазового перехода.

Пример удельной теплоемкости Задача
На самом деле это 3 похожие примерные задачи, использующие уравнение теплоемкости для расчета теплоемкости, теплоемкости и температуры системы.

Пример проблемы с теплотой испарения
Два примера задач с использованием или нахождением теплоты испарения.

Ice to Steam Пример задачи
Классическая задача: растопить холодный лед для получения горячего пара. Эта задача объединяет все три задачи из предыдущих примеров в одну задачу для расчета изменений тепла по фазам.

Пример задачи заряда и кулоновской силы

Два заряда, разделенные одним сантиметром, испытывают силу отталкивания 90 Н.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *