Закон силы трения: объясняем сложную тему простыми словами

Сила упругости

При изменении формы тела (его деформации) появляется сила, которая стремится вернуть телу его первоначальную форму. Этой силе дали название «сила упругости». Возникает она вследствие электрического взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Рассмотрим простейшую деформацию: растяжение и сжатие. Растяжение сопровождается увеличением линейных размеров тел, сжатие – их уменьшением. Величину, характеризующую эти процессы, называют удлинением тела. Обозначим ее «x». Формула силы упругости напрямую связана с удлинением. Каждое тело, подвергающееся деформации, имеет собственные геометрические и физические параметры. Зависимость упругого сопротивления деформации от свойств тела и материала, из которого оно изготовлено, определяется коэффициентом упругости, назовем его жесткостью (k).

Математическая модель упругого взаимодействия описывается законом Гука.

Сила, возникающая при деформации тела, направлена против направления смещения отдельных частей тела, прямо пропорциональна его удлинению:

Fy = -kx (в векторной записи).

Знак «-» говорит о противоположности направления деформации и силы.

В скалярной форме отрицательный знак отсутствует. Сила упругости, формула которой имеет следующий вид Fy = kx, используется только при упругих деформациях.

Сила трения

В физике этот вид силового воздействия является не менее частым, чем рассмотренные выше. Возникает трение всегда, когда объект начинает двигаться. В общем случае в физике силу трения принято относить к одному из 3-х типов:

• покоя;
• скольжения;
• качения.

Первые два типа описываются следующим выражением:

Здесь μ — коэффициент трения, значение которого зависит, как от типа силы (покоя или трения), так и от материалов трущихся поверхностей.

Трение качения, ярким примером которого является движущееся колесо, рассчитывается по формуле:

Здесь R — радиус колеса, f — коэффициент, который отличается от μ не только значением, но и размерностью (μ безразмерен, f измеряется в единицах длины).

Любой тип силы трения всегда направлен против движения, прямо пропорционален силе N и не зависит от площади соприкосновения поверхностей.

Причиной появления трения между двумя поверхностями является наличие на них микронеоднородностей, приводящих к их «зацеплению» подобно маленьким крючочкам. Это простое объяснение является достаточно хорошей аппроксимацией реально происходящего процесса, который намного более сложен, и для глубокого понимания предполагает рассмотрение взаимодействий в атомных масштабах.

Приведенные формулы относятся к трению твердых тел. В случае же текучих субстанций (жидкости и газы) трение также присутствует, только оно уже оказывается пропорциональным скорости движения объекта (квадрату скорости при быстрых перемещениях).

Сила отдачи

Все знают, что при стрельбе из любого огнестрельного оружия возникает так называемая отдача. Она проявляется в том, что приклад ружья ударяет по плечу стрелка, а танк или пушка откатываются назад, когда вылетает снаряд из дула. Все это проявления силы отдачи. Формула для нее аналогична той, которая была дана в начале статьи при определении понятия «сила».

Как можно догадаться, причина появления сил отдачи заключается в проявлении закона сохранения импульса системы. Так, вылетевшая из дула ружья пуля уносит ровно такой импульс, которым приклад бьет по плечу стрелка, в итоге полное количество движения остается постоянным (равным нулю для относительно покоящейся системы).

Рекомендованная литература и полезные ссылки

• Сила трения. ЗФТШ, МФТИ. Дата обращения 14 февраля 2019.
• Енохович А. С. Справочник по физике. — Просвещение, 1978. — С. 85. — 416 с.
• Зайцев А. К. Основы учения о трении, износе и смазке машин. Часть 1. Трение в машинах. Теория, расчет и конструкция подшипников и подпятников скольжения. Машгиз. М.-Л. — 1947. 256 с.
• Bowden F. P., Tabor D. The Friction and Lubrication of Solids. Oxford University Press, 2001. Persson Bo N. J.: Sliding Friction. Physical Principles and Applications. Springer, 2002.
• Popov V. L. Kontaktmechanik und Reibung. Ein Lehr- und Anwendungsbuch von der Nanotribologie bis zur numerischen Simulation, Springer, 2009.
• Rabinowicz E. Friction and Wear of Materials. Wiley-Interscience, 1995.

Сила торможения

Промышленность Сила торможения

просмотров — 35

Тормоз — ϶ᴛᴏ устройство на поездах, создающее искусственное сопротивление движению для уменьшения скорости

Важно заметить, что для создания силы торможения при движении на колеса должен действовать момент сил торможения, создаваемый либо тормозными колодками, либо электромагнитными силами якорей тяговых двигателей при рекуперативном и реостатном торможении

Силы трения скольжения между бандажом колеса и тормозными колодками создают момент сил, который противодействует вращению колеса при его качении. При стремлении колеса перестать вращаться, колесо толкает рельс вперед от себя с силой трения Fрельс (рис. 3.5). А рельс, согласно третьему закону Ньютона, толкает колесо назад с такой же по величине силой трения, которая является силой торможения Fторм. По своей природе это либо сила сцепления, если колесо не проскальзывает по рельсу, либо сила трения скольжения, если колесо проскальзывает. Движение юзом возникает при заклинивании колеса тормозными колодками.

На колесо действуют колодки и рельс. При торможении со сравнительно небольшим ускорением, момент сил со стороны тормозных колодок скомпенсирован моментом силы торможения со стороны рельса FтормR = 2FколR. Сила трения со стороны колодок, по закону трения скольжения, равна произведению коэффициента трения скольжения колодок μкол на силу давления двух тормозных колодок на бандаж Nкол,. Регулируя силу давления можно изменять величину силы торможения от нуля до предельного значения

F торм = 2 μкол Nкол . (3.7)

Силы торможения не могут превышать предельного значения, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ будет на грани потери сцепления колеса с рельсом

Fторм.пред= μсц ΔMg, (3.8)

где ΔMg – часть силы тяжести вагона, приходящаяся на одно колесо, μсц–коэффициент сцепления колеса и рельса.

При слишком большой силе нажатия тормозных колодок на бандаж колеса или при возрастании коэффициента трения скольжения колодки (так бывает для чугунных колодок при уменьшении скорости поезда), колесо может заклинить. Колесо, не вращаясь, скользит по рельсу, движется юзом. Это приводит к негативным последствиям. Происходит износ рельса, на колесе образуется лыска (ползун) и оно теряет круглую форму, увеличивается тормозной путь поезда так как сила трения скольжения меньше силы сцепления. Для предотвращения юза колесо следует на короткое время отпустить и затем вновь прижать колодки с меньшим усилием.

— Сила торможения

Тормоз – это устройство на поездах, создающее искусственное сопротивление движению для уменьшения скорости. Для создания силы торможения при движении на колеса должен действовать момент сил торможения, создаваемый либо тормозными колодками, либо электромагнитными…

— Сила торможения

Тормоз – это устройство на поездах, создающее искусственное сопротивление движению для уменьшения скорости. Для создания силы торможения при движении на колеса должен действовать момент сил торможения, создаваемый либо тормозными колодками, либо электромагнитными…

Когда и как производится замер

Расчет тормозного пути может потребоваться в следующих случаях:

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

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

Состояние дороги	Фс
Сухая	0.7
Мокрая	0.4
Снег	0.2
Лед	0.1

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

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

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

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

Результирующая сила

Для получения результирующей силы-вектора необходимо сложить все силы-векторы, действующие на тело.

Все знают басню Ивана Крылова о Лебеде, Раке и Щуке, в которой представители животного мира попытались сдвинуть с места воз, который «и ныне там». Напомним, что лебедь тянул воз «в облака», рак — «пятился назад», а щука — «тянула в воду».

Если дело обстояло именно так, то воз вряд ли будет покоиться на месте.

Предположим, что на воз, массой 100 кг действуют силы, указанные на рисунке:

Fлеб = 150 Н; Fрак = 125 Н; Fщука = 65 Н; α = 210°

Давайте попытаемся определить местоположение воза через 10 секунд. Для этого надо:

1. Найти результирующую силу при помощи операции сложения векторов.
2. Определить вектор ускорения по формуле: a = ΣF/m
3. Вычислить пройденное расстояние за 10 секунд по формуле S = V(t₁-t) + 1/2a(t₁-t)2

Начнем расчеты.

I. Ищем результирующую силу

Находим составляющие векторов. Для первых двух сил это просто (т.к. они направлены по осям X и Y):

Fлеб = (0;150Н); Fрак = (125Н;0)

Для щуки немного сложнее:

Fщука = (Fщ_x;Fщ_y) = (Fщ·cosα;Fщ·sinα) = (65·cos210°;65·sin210°) = (65·(-0,87);65·(-0,5)) = (-57Н;-33Н)

Для силы, которую прикладывает щука, получились отрицательные значения. Это подтверждает и вектор на диаграмме — он направлен влево (отрицательные значения X) и вниз (отрицательные значения Y).

Теперь складываем вектора:

Fл = (   0;150Н)
Fр = (125Н;   0)
Fщ = (-57Н;-32Н)
---------------
F =  ( 68Н;118Н)

Мы нашли не только величину результирующей силы, но и ее направление!

III. Находим расстояние

S = V(t₁-t) + 1/2a(t₁-t)2

Но, поскольку изначально воз стоял на месте:
S = 1/2a(t₁)2 = 1/2(0,68м/с2;1,18м/с2)·(10)2 = (34м;59м)

Таким образом, можно утверждать, что через 10 секунд после того, как Лебедь, Рак и Щука начнут тянуть воз (согласно нашей диаграмме), он переместится на расстояние 34 метра вдоль оси X и на 59 метров вдоль оси Y.

Попробуйте самостоятельно решить обратную задачу:
Какую силу необходимо приложить к автомобилю весом 1 тонна, чтобы разогнать его с места до 100 км/ч за 10 секунд? Трением можно пренебречь.

Решение смотрите на .

Задачи на силу трения

Проверьте, насколько хорошо вы разобрались в теме «Сила трения», — решите несколько задач. Решение — приведено ниже. Но чур не смотреть, пока не попробуете разобраться сами.

1. Однажды в день открытия железной дороги произошёл конфуз: угодливый чиновник, желая выслужиться перед Николаем I, приказал выкрасить рельсы белой масляной краской. Какая возникла проблема и как её удалось решить с помощью сажи?
2. В один зимний день бабушка Нюра катала внука Алексея по заснеженной горизонтальной дороге. Чему равен коэффициент трения полозьев о снег, если сила трения, действующая на санки, равна 250 Н, а их масса вместе с Алексеем составляет 50 кг?
3. На брусок массой m = 5 кг, находящийся на горизонтальной шероховатой поверхности μ = 0,7, начинает действовать сила F = 25 Н, направленная вдоль плоскости. Чему при этом равна сила трения, действующая на брусок?

Использование

Эксперимент, показывающий воздействие силы Лоренца на заряженные частицы

Пучок электронов, движущихся по круговой траектории под воздействием магнитного поля. Свечение вызвано возбуждением атомов остаточного газа в баллоне

• Основным применением силы Лоренца (точнее, её частного случая — силы Ампера) являются электрические машины (электродвигатели и генераторы). Сила Лоренца широко используется в электронных приборах для воздействия на заряженные частицы (электроны и иногда ионы), например в телевизионных электронно-лучевых трубках, а также в масс-спектрометрии и МГД-генераторах.
• Сила Лоренца также используется в ускорителях заряженных частиц: она задаёт орбиту, по которой движутся эти частицы.
• Сила Лоренца используется в рельсотроне.
• Велосиметрия силой Лоренца заключается в бесконтактном измерении скорости движения проводящей жидкости.

Какие факторы влияют на торможение и тормозной путь?

Выше мы уже писали, что на длину тормозного пути влияют множество факторов. Предлагаем рассмотреть их подробнее.

Скорость

Это ключевой фактор. При этом имеется в виду не только скорость езды машины, но и скорость реакции водителя. Считается, что реакция у всех примерно одинаковая, но это не совсем так. Играет роль опыт вождения, состояние здоровья человека, употребление им медикаментов и т.д. Также, многие «лихачи» пренебрегают законом и отвлекаются на смартфоны за рулем, что, в итоге, может привести к катастрофическим последствиям.

Помните еще один важный момент. Если скорость автомобиля увеличивается в два раза, длина его тормозного пути растет в 4 раза! Здесь пропорция 1:1 не работает.

Дорожные обстоятельства

Несомненно, на длину тормозной линии влияет состояние дорожного покрытия. На обледенелой или мокрой трассе она может вырасти в разы. Но это далеко не все факторы. Следует также опасаться опавших листьев, на которых шины прекрасно скользят, трещин на покрытии, ям и так далее.

Шины

Качество и состояние резины сильно влияют на длину тормозной линии. Зачастую, более дорогие шины обеспечивают лучшее сцепление авто с дорожным покрытием

Обратите внимание, если глубина протектора стерлась больше допустимого значения, то резина утрачивает способность отводить достаточное количество воды при движении по мокрой дороге. В итоге, вы можете столкнуться с такой неприятной штукой, как аквапланирование — когда машина теряет сцепление с дорогой и становится полностью неуправляемой

Чтобы сократить тормозной путь, рекомендуется поддерживать в покрышках оптимальное давление. Какое именно — на этот вопрос вам ответит автопроизводитель. Если значение будет отклоняться в большую или меньшую сторону, линия торможения будет увеличиваться.

В зависимости от коэффициента сцепления покрышек с дорожным покрытием этот показатель будет разным. Вот сравнительная таблица зависимости тормозного пути от качества дорожного покрытия (легковой автомобиль, покрышки которого имеют средний коэффициент сцепления):

60км/ч.	80 км/ч.	90 км/ч.
Сухой асфальт, м.	20,2	35,9	45,5
Мокрый асфальт, м.	35,4	62,9	79,7
Заснеженная дорога, м.	70,8	125,9	159,4
Гололед, м.	141,7	251,9	318,8

Конечно, эти показатели относительны, но они ярко иллюстрируют, насколько важно следить за состоянием автомобильной резины

Техническое состояние машины

Автомобиль может выезжать на дорогу только в исправном состоянии — это аксиома, не требующая доказательств. Для этого проводите плановую диагностику своего авто, своевременно делайте ремонт и меняйте тормозную жидкость.

Помните, что стертые тормозные диски могут в два раза увеличить линию торможения.

Отвлечение внимания на дороге

Во время движения автомобиля водитель не имеет права отвлекаться от управления ТС и контроля над дорожной ситуацией. От этого зависит не только его безопасность, но жизни и здоровье пассажиров, а также других участников движения.

Вот что происходит в мозгу водителя при возникновении экстренной ситуации:

• оценка дорожной ситуации;
• принятие решения – тормозить или маневрировать;
• реагирование на ситуацию.

В зависимости от врожденных способностей водителя средняя скорость реакции составляет от 0,8 до 1,0 секунды. Этот параметр касается экстренной ситуации, а не почти автоматического процесса при замедлении на знакомом участке дороги.

Многим этот временной отрезок кажется незначительным, чтобы на него обращать внимание, однако игнорирование опасности может привести к фатальным последствиям. Вот таблица зависимости реакции водителя и пройденного автомобилем пути:

Скорость автомобиля, км/ч.	Расстояние до момента нажатия на тормоз (время остается одинаковым – 1 сек.), м.
60	17
80	22
100	28

Как видно, даже кажущаяся незначительной секунда промедления может привести к печальным последствиям. Вот почему каждому автомобилисту никогда нельзя нарушать правило: «Не отвлекайся и придерживайся скоростного режима!».

Отвлекать водителя от управления могут разные факторы:

• мобильный телефон – даже просто посмотреть, кто звонит (при разговоре по телефону реакция водителя идентична реакции человека в состоянии легкого алкогольного опьянения);
• рассматривание рядом проезжающего автомобиля или наслаждение красивыми пейзажами;
• пристегивание ремня безопасности;
• употребление пищи за рулем;
• падение незакрепленного видеорегистратора или мобильного телефона;
• выяснение отношений водителя и пассажира.

На самом деле невозможно составить полный список всех факторов, которые могут отвлечь водителя от управления. Ввиду этого каждому следует быть внимательным к дороге, а пассажирам будет полезна привычка не отвлекать водителя от управления.

Задача №42. Определение силы и времени торможения автомобиля

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

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

Решение

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

Подставив в формулу численные значения, рассчитаем силу торможения грузового автомобиля

н

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

Время торможения автомобиля

сек

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

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.

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. 

Работа — разность кинетической энергии

Работу можно рассчитать еще одним способом — измеряя кинетическую энергию тела в начале и в конце процесса движения. Рассмотрим такой пример. Пусть автомобиль, движется по горизонтальной прямой и, при этом увеличивает свою скорость (рис. 2). Масса автомобиля 1000 кг. В начале его скорость равнялась 1 м/с. После разгона скорость автомобиля равна 10 метрам в секунду. Найдем работу, которую пришлось проделать, чтобы ускорить этот автомобиль.

Рис. 2. Автомобиль движется прямолинейно и увеличивает свою скорость

Для этого посчитаем энергию движения автомобиля в начале и в конце разгона.

\( E_{k1} \left(\text{Дж} \right) \)  – начальная кинетическая энергия машины;

\( E_{k2} \left(\text{Дж} \right) \)  – конечная кинетическая энергия машины;

\( m \left( \text{кг}\right) \) – масса автомобиля;

\( \displaystyle v \left( \frac{\text{м}}{c}\right) \) – скорость, с которой машина движется.

будем вычислять, используя формулу:

\

\

\

Теперь найдем разницу кинетической энергии в конце и вначале разгона.

\

\

\

Значит, работа, которую потребовалось совершить, чтобы разогнать машину массой 1000 кг от скорости 1 м/с до скорости 10 м/с, равняется 49500 Джоулям.

Примечание: Работа – это разность энергии в конце процесса и в его начале. Можно находить разность кинетической энергии, а можно — разность .

\

Трение скольжения

Сила трения скольжения определяется формулой:

μ — коэффициент трения, N — сила реакции опоры, F_давл. — сила нормального давления

Сила реакции опоры и сила нормального давления — равные по модулю, но противоположные по направлению силы. Если тело не перемещается с ускорением относительно оси ОУ, модули силы реакции опоры и силы нормального давления равны модулю силы тяжести, действующей на это тело.

Силу трения скольжения зависит от степени неровности (шероховатости) поверхности. Поэтому ее можно легко менять.

Полезные факты

• Если тело движется по гладкой поверхности, сила трения между ними отсутствует.
• Сила трения скольжения не зависит от площади соприкосновения тел.
• Сила трения качения обычно в несколько раз меньше силы трения скольжения. Поэтому тяжелые грузы перемещают не волоком, а с помощью тележек на колесах.

Пример №1. Конькобежец массой 70 кг скользит по льду. Какова сила трения, действующая на конькобежца, если коэффициент трения скольжения коньков по льду равен 0,002?

Сила реакции опоры по модулю равна силе тяжести, действующей на конькобежца. Отсюда:

Факторы, влияющие на тормозной путь

Существует две группы причин, влияющих на величину тормозного пути транспортного средства. Первая включает в себя причины, возникновение которых не зависит от лица, управляющего автомобилем. Это состояние дорожного покрытия и погодные условия. Не имея возможности в какой-либо степени воздействовать на них, водитель обязан их учитывать, когда выбирает скорость движения и дистанцию.

Вторая группа причин зависит от водителя машины. К ним стоит отнестись внимательнее.

Скорость

Влияние скоростного режима на остановочный и тормозной путь так велико, что правилами дорожного движения установлены жесткие ограничения, касающиеся передвижения транспортных средств в населенных пунктах, жилых зонах и т.п. Экспериментальным путем определены средние значения тормозного пути машины на определенной скорости. Данные значения в таблице верны для наиболее благоприятных условий движения: технически исправное транспортное средство, оптимальные погодные условия, хорошее дорожное покрытие.

Скорость транспортного средства, км/ч

Тормозной путь автомобиля, движущегося с указанной скоростью, в случае экстренного торможения, м

Как видно из таблицы происходит существенное увеличение тормозного пути транспортного средства в зависимости от скорости его движения.

Выбирая скорость движения, учитывайте еще один важный аспект. Это – скорость реакции водителя. И если время, затраченное на принятие решения у подавляющего большинства водителей примерно равно, то тормозной путь будет тем больше, чем выше скорость.

Погодные и дорожные условия

Изменение погодных условий способно существенно увеличить время торможения.

Пример №2: Автомобиль, движущийся по трассе с сухим дорожным покрытием со скоростью 80 км/ч, входит в полосу сильного дождя. На мокрой дороге снижается показатель коэффициента сцепления с 0,7 до 0,4. Применяя известную формулу, получаем: S = (1/ (254 • 0,4)) • 80 2 . Длина тормозного пути составила 62,99 метра, то есть увеличилась в полтора раза.

Техническое состояние автомобиля

К участию в дорожном движении допускаются технически исправные автомобили, что оговорено пунктом 11 ПДД. Разработан перечень неисправностей, которые препятствует участию транспортного средства в дорожном движении. И тормозная система занимает в этом перечне одно из ключевых мест. Узлы и агрегаты данной системы принимают самое непосредственное участие в остановке автомобиля. Изношенные тормозные накладки и колодки, деформированные и выработанные тормозные барабаны (диски), отработанная тормозная жидкость в силу потери части своих физических и эксплуатационных характеристик существенно увеличивают длину остановочного пути.

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.

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.