Определить тормозной путь автомобиля если он двигался со скоростью 72км/ч и остановился за 5
два тіла одночасно кидають горизонтально з висоти 10 м з однаковими швидкостями 20 м/с у протилежних напрямках запишіть залежність від часу відстані м … іж тілами
хлопчик, розігнавшись до швидкості 6 м/с горизонтальному стрибнув із крутого берега заввишки 2м у воду. Початок координат міститься в точці відриву хл … опчика від берега. Вертикальна вісь направлена вниз. Запишіть рівняння траєкторії руху хлопчика
Точка совершает гармонические колебания с амплитудой 15 см и периодом 3 с. Укажите среднюю скорость точки (в СИ) во время ее движения от положения рав … новесия к смещению, равному половине амплитуды. Точка здійснює гармонічні коливання з амплітудою 15 см і періодом 3 с. Вкажіть середню швидкість точки (в СІ) під час її руху від положення рівноваги до зміщення, що дорівнює половині амплітуди.
Укажите, чему равна полная механическая энергия тела (в СИ), что осуществляет прямые колебания на пружине, если амплитуда колебания 5 см, а жесткость
… пружины 1000 Н/м.
На концах и в середине длинной пружины жесткостью k — 60 Н/м закрелены три тела массой м1 = м2 = м и М = 2м, которые располагаются на гладком горизонт … альном столе. К телу массой М приложена горизонтальная внешняя сила F, модуль которой F = 20 Н. Найдите растяжение всей пружиныПолучил х=3F/4k , а в ответах х=3F/8k . Я растерян
Визначити вихідну напругу двокаскадного підсилювача, що працює від джерела напруги Ег=50мВ, з внутрішнім опорОм 200 Ом, вхідний опір пристрою 200 Ом, … якщо коефіцієнт підсилення першого каскаду 20 раз, а другого 10 раз:
На медное тело массой 3 кг погруженное в машинное масло действует выталкивающая сила чему она равна?
на медное тело массой 3 кг погруженное в машинное масло действует выталкивающая сила чему она равна?
Автомобиль массой 2т развивая мощность до 60 кВт , движется по горизонтальной дороге равномерно прямолинейно со скоростью 54км/ч. Вычислите коэффициен … т трения колес о дорогу g=10м/с²
В якому випадку коефіцієнт пульсацій найменший
Как сократить тормозной путь физика?
Чаще всего для сокращения тормозного пути в экстренной ситуации водитель применяет аварийное торможение, выдавив педаль тормоза «в пол» до упора.
2 / 200, где s -длина тормозного пути (в метрах) v- скорость ( в километрах в час), с которой автомобиль ехал перед торможение.
Как найти путь при торможении?
Путь до полной остановки рассчитывается по формуле: S = v2 / 2a. Тогда тормозной путь равен: S = v2 / 2µg. Остановочный путь равен сумме пути автомобиля во время реакции водителя (равномерное движение) и тормозного пути: S= vt + (v2 / 2µg).
Какой тормозной путь при скорости 200 км ч?
Например, тормозной путь: если со скорости 100 км/ч автомобиль способен остановиться через 40 м, то с 200 км/ч для полной остановки ему потребуется уже 160 м.
Как посчитать скорость по тормозному пути?
Пример расчета: вы едете на своей машине со скоростью 50 км/ч. Расчет: (50 км/ч : 10) х 3 = 15 метров пути проедет машина при реагировании на опасность на дороге (50 км/ч : 10) x (50 км/ч : 10) = 25 метров составит тормозной путь автомобиля.
Какие силы действуют на автомобиль при движении?
При движении автомобиль преодолевает силы сопротивления качению, воздуха, подъема, инерции, а при движении на повороте на него действует боковая сила.
Какие силы действуют на опору?
Сила реакции опоры (N) — это сила, с которой ОПОРА или ПОДВЕС противодействует телу. Если рассматривать по вертикальной оси, то она противодействует ВЕСУ ТЕЛА и РАВНА ему, так как тело не изменяет своего положения относительно вертикальной оси. То есть она равна весу тела по модулю, но обратна по направлению.
Какие силы действуют на тело на наклонной плоскости?
Если тело покоится на наклонной плоскости, на него действуют сила тяжести m , сила нормальной реакции и сила трения покоя тр.пок (рис. 19.2).
Сколько метров составляет тормозной путь при скорости 60 км?
На скорости 60 км/ч за 1 секунду машина проезжает 16 м.
Тормозной путь с 60 км/ч на сухом асфальте тоже потребует около 16 м. То есть получается, что как минимум необходимо 32 м, а то и больше.
Какой тормозной путь при скорости 100 км в час?
Кто-то, конечно, может в уме прикинуть, что при увеличении скорости в два раза тормозной путь увеличивается в четыре раза.
…
Тормозной путь. Что надо помнить в «День жестянщика»
| Скорость, км/ч | Тормозной путь, м |
|---|---|
| 70 | 29 |
| 80 | 38 |
| 90 | 48 |
| 100 | 59 |
Какой тормозной путь при скорости 90 км ч?
— при начальной скорости торможения в 90 км/ч тормозной путь составляет 69 метров; — при 110 км/ч — тормозной путь составляет 100 метров; — при 130 км/ч – 138 метров; — при 150 км/ч тормозной путь будет 181 метр.
Как найти время если есть путь и ускорение?
V = V0 + а*t
Итак, чтобы найти скорость, к начальной скорости прибавляем произведение ускорения на время. Если V0 = 0, то V = а*t. Чтобы найти время, нужно вначале найти разность между скоростью в данный момент и начальной скоростью, затем полученный результат разделить на ускорение.
Как найти путь через ускорение и скорость?
V = V0 + а*t
а — ускорение; t — время. Итак, чтобы найти скорость, к начальной скорости прибавляем произведение ускорения на время. Если V0 = 0, то V = а*t.
Как рассчитать тормозной путь при экстренном торможении?
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.
Задача для 7-го класса. Чей тормозной путь длиннее: тяжелой машины или легкой?
Наш читатель Михаил прислал фотографию с текстом ответа на, казалось бы, простую задачу по физике.
«Решали задачу 7-го класса: какую машину остановить труднее — тяжелую или легкую? — рассказал Михаил. — Я, как опытный водитель, ответил, что тяжелую. Но учительница в школе так не считает. По ее версии, более легкая машина имеет больший тормозной путь, а следовательно, ее сложнее остановить».
Мы предлагаем подумать над задачей 7-го класса пользователям Onliner. Но напомним, что в первую очередь — это физика для семиклассников, а не реальная жизнь!
Предположим, в «Дано» упоминается, что все условия, кроме массы, равны. То есть поверхность дорожного покрытия, шины (в том числе износ), скорость транспортных средств одинаковы. Не спешите с ответом, подумайте: с одной стороны, большая масса увеличивает инертность машины, с другой — увеличивает сцепление шин с дорогой.
Так кто все же прав: ученик или наставник?
Чей тормозной путь длиннее?
Ответ:
В поисках правильного ответа на, казалось бы, простую задачу мы обратились к преподавателю математики и физики c 30-летним стажем, соучредителю центра «100 баллов» Евгению Ливянту:
«Важно, чтобы у обоих автомобилей были одинаковые следующие условия: материал и рисунок протектора шин, поверхность асфальта, горизонтальная дорога. Масса транспортного средства в расчетах длины тормозного пути не имеет значения. Тут необходимо вспомнить, что сила трения скольжения вычисляется по формуле F (тр) = μN, где N — сила нормальной (то есть перпендикулярной поверхности) реакции опоры, а μ — коэффициент трения. Коэффициент трения вычисляется экспериментальным путем, является характеристикой материалов двух (обязательно) соприкасающихся поверхностей и указывается в таблицах (коэффициент трения резины по асфальту не равен коэффициенту трения резины по железу). Сила нормальной реакции опоры в случае движения автомобиля по горизонтальной дороге равна силе тяжести (N=mg).
Согласно второму закону Ньютона, в данном случае ma = –F (тр), откуда следует, что ускорение автомобиля не зависит от его массы (a=–μg). Одним словом, при равных прочих условиях тормозной путь тяжелой машины и легкой машины одинаков и не зависит от массы. Причем тормозной путь пропорционален квадрату начальной скорости. То есть при увеличении скорости в два раза тормозной путь увеличится в 4 раза.
Но я хотел бы оговориться, что все рассуждения приводятся для случая блокирования колес в начале торможения, то есть если автомобиль с началом торможения ведет себя как брусок. В реальности все гораздо сложнее: и колеса проворачиваются в зависимости от тормозной системы, и коэффициент трения скольжения существенно отличается от коэффициента трения качения… Я думаю, что инженеры учитывают еще какие-то параметры».
Но если вернуться к школьной задаче, то ответ однозначный: на горизонтальной дороге длина тормозного пути автомобиля не зависит от его массы.
Проектно-исследовательская работа «Тормозной путь»
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Кузнецкий многопрофильный колледж»
Проектно-исследовательская работа
Тормозной путь.
Выполнил: студент группы 14Ф
Казаков А.
Руководитель работы: преподаватель физики
Мустакаева Г.Р.
Кузнецк,2020
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………………….3
Теоретическая часть……………………………………………………………………………5
Сила трения…………………………………………………………………………………..5
Тормозной путь автомобиля……….
………………………………………………….6
Сцепление – основа безопасного вождения…………………………………..7
Практическая часть……………………………………………………………………………..9
Исследование наличия транспортных средств среди преподавателей и студентов колледжа………………………………………………………………………..9
Результаты практического исследования………………………………………..10
Вывод…………………………………………………………………………………………….11
Заключение…………………………………………………………………………………………12
Список литературы……………………………………………………………………………..13
Приложения………………………………………………………………………………………
..14
ВВЕДЕНИЕ.
Обоснование выбора темы проекта.Проблема.
Я студент колледжа. Как и многие мои сверстники увлекаюсь автомобилями.Жду того момента,когда получу водительское удостоверение и смогу приехать на учебу на автомобиле.Изучая тему «Трение» на уроке по физике,затронули понятие «Тормозной путь и факторы ,которые на него влияют». Меня заинтересовали вопросы:нужно ли нам учитывать тормозной путь когда мы пользуемся транспортом или переходим дорогу перед транспорт,почему нельзя переходить проезжую часть дороги перед близко идущим транспортом, какое расстояние до движущегося транспортного средства они считают безопасным, что ведёт к роковым ошибкам на дороге, приводящих к увеличению ДТП и травматизму?
Актуальность и значимость проекта. В нашей стране, в нашем городе с каждым годом происходит увеличение транспортных,в том числе и среди студентов нашего колледжа. С увеличение автотранспорта происходит увеличение количества аварий.
Как правило,водители-новички часто попадают в аварию.Так и множество пешеходов игнорируют правила дорожного движени,переходя дорогу в неположенном месте.Это связано с многими факторами,в частности с незнанием физических законов и факторов влияющих на тормозной путь.
Цель проекта: исследование влияния физических факторов , влияющих на длину тормозного пути.
В соответствии с поставленной целью в работе определены основные задачи:
Провести теоретический анализ литературы по природе сил трения,тормозного пути,безопасного движения.
Выполнить экспериментов, подтверждающих зависимость тормозного пути от скорости и от дорожного покрытия.
Провести анкетирование и опрос о наличие транспортных средств,о знаниях правил дорожного движения,о факторах,приводящих к несчастным случаям среди преподавателей и студентов колледжа.
Проанализировать результатов изучения и исследования.
Гипотеза. Тормозной путь зависит от скорости и от коэффициента сцепления шин с дорогой.
Практическая значимость состоит в применении зависимости тормозного пути от скорости и от коэффициента сцепления шин с дорогой.
Методы исследования: Изучение литературы и других источников информации,наблюдение,эксперимент,опрос(анкетирование).
Предмет: безопасность на дороге.
Объект исследования: тормозной путь, как физический фактор безопасного поведения на дрогах.
2.Теоретическая часть.
2.1. Сила трения.
Трение это неотъемлемая часть нашей жизни,без него мы не смогли бы существовать.В некоторых случаях трение может быть полезным и вредным. Что такое сила трения? Классическое определение звучит так: сила трения – это сила, появляющаяся при соприкосновении двух тел во время движения и препятствующая этому самому движению.
Иными словами, чем больше сила трения между телами, тем труднее их двигать относительно друг друга. Что же касается самой физической природы трения, то оно появляется как результат взаимодействия между атомами и молекулами тел, соприкасающихся между собой.
В зависимости от характера движения тел различают такие виды сил трения как:
Покоя. Сила трения покоя возникает при соприкосновении двух тел, которые, однако, не движутся относительно друг друга, и имеет нулевое значение.
Скольжения. Сила трения скольжения – наиболее классическая иллюстрация действия трения, возникает при скольжении тел относительно друг друга. На ее величину влияет масса тела (чем она больше, тем больше сила трения), характер поверхности (разумеется, при скольжении по льду сила трения будет в разы меньше чем при скольжении по земле).
Качения. Сила трения качения появляется, когда одно тело катится по поверхности другого, например, при езде на велосипеде или автомобиле.
При качении сила трения гораздо меньше, чем при скольжении. Это опытным, эмпирическим путем установили еще те далекие наши предки, которые изобрели колесо – величайшее изобретение в истории науки и техники.
Сила трения скольжения определяется формулой:
Fтр= μN= μFдавл. (1)
μ — коэффициент трения, N — сила реакции опоры, Fдавл. — сила нормального давления
Что же касается самого трения то и оно бывает нескольких видов:
Сухое – проявляется при соприкосновении твердых поверхностей.
Вязкое, также подобное трение называют жидкостным, появляется при соприкосновении твердого тела c жидкостью либо газом. Например, на корабль, плывущий по воде, как и на поверхность воды, действует вязкое (жидкостное) трение. Сила вязкого трения обычно гораздо меньше силы сухого трения.
Смешанное, возникает, когда между поверхностями, которые соприкасаются, есть слой смазки
2.
2 Тормозной путь автомобиля.
Сила трения это сила,возникающая при движении одного тела по поверхности другого и направлена в сторону,противоположную данному движению. Если на тело не действуют другие тела,то тело останавливается.Если тело(автомобиль) движется с большой скоростью,то после торможения оно не может остановиться и продолжает двигаться по инерции и проходит некоторый путь до остановки. Наименьшее расстояние до остановки от момента торможения называется дистанцией безопасности.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.
Автомобиль нельзя мгоновенно остановить.Для остановки автомобиля водитель использует педаль тормоза, приводя в работу его тормозную систему. С того момента,как начнут действовать тормоза,он пройдет до полной остановки некоторое расстояние- тормозной путь(приложение 1).
Тормозной путь — это путь, пройденный автомобилем от начала торможения до полной остановки.
По второму закону Ньютона: Fтр=ma a= , где а-ускорение автомобиля;
по закону Амонтона — Кулона Fтр= μN= μmg (2)
Ускорение: а= ,
Путь: S= ,
S= (3)
где: S — тормозной путь; Vо — скорость движения автомобиля в момент начала торможения ; μ — коэффициент трения шины о дорогу; g — ускорение свободного падения(приложение 2).
Из приведенной формулы видно, что пройденный до остановки путь пропорционален квадрату начальной скорости.
Если увеличить скорость вдвое, то потребуется вчетверо больший путь для остановки. Это следует иметь в виду водителям транспортных средств. Об этом полезно помнить и прохожим, пересекающим оживленную улицу. Из формулы видно, что тормозной путь зависит и от коэффициента сцепления шин с дорогой. Однако значение последнего может измениться в зависимости от вида и состояния дорожного покрытия, типа шин автомобиля и давления воздуха в них.
2.3 Сцепление – основа безопасного вождения.
Сила трения покоя – она же сила сцепления.
Сила сцепления определяется по формуле: Fтр= μN= μmg (2)
Под действием силы тяжести автомобиля шина деформируется, образуя так называемое пятно контакта. Пятно контакта шины с дорогой – точка взаимодействия покрышки с поверхностью. Авторезина под тяжестью машины несколько деформируется. Вся площадь шины, контактирующая с асфальтом и будет точкой взаимодействия.Пятно контакта – это след колеса на дороге, его опорная поверхность(приложение 3).
Среди автолюбителей принято считать, что чем шире шина, тем больше площадь пятна контакта шины с дорогой и тем лучше сцепление с дорогой, тем короче тормозной путь, тем лучше управляемость машины. Это не так.
Давление шины на асфальт равно весу шины, деленному на площадь контакта:
P = = , где P- давление шины на дорогу, N = mg -вес шины.
Тогда отсюда можно выразить вес через давление:
N = PS
Теперь, если подставить эту формулу в закон Амонтона- Кулона, получим:
F = µPS =S (4)
Сцепление шины с дорогой — сила трения покоя, и она не зависит от ширины шины и площади пятна контакта, а зависит от материала шин. Чем выше сцепление шины с доргой,тем безопаснее езда (приложение 4).
3.Практическая часть.
3.1. Исследование наличия транспортных средств среди преподавателей и студентов колледжа.
Анкетирование проводилось в одном из учебных корпусов колледжа.
В качестве респондентов выступали преподаватели и студенты. На вопросы анкеты ответили 400 опрошенных. В анкете были представлены следующие вопросы:
Наличие транспортного средства.(да/нет)
Автомобиль это средство передвижения?(да/нет)
Автомобиль это роскошь?(да/нет)
Автомобиль это средство повышенной опасности?(да/нет)
Нужно ли перебегать дорогу перед близко движущимся транспортом?Почему?(да,успею/нет,не успею)
Случалось ли вам на большой скорости экстренно тормозить?(да/нет)
Вам удавалось быстро остановиться?(да/нет)
Вы знаете что такое тормозной путь?(да/нет/определение)
От чего зависит тормозной путь?(от скорости/от коэффициента сцепления/от дорожного покрытия/от ширины шин)
В результате анкетирования были получены следующие данные
Таблица 1
Количество участников опроса | 400 |
Наличие транспортного средства | 247/153 |
Автомобиль – это средство передвижения? | 247 |
Автомобиль – это роскошь? | 40 |
Автомобиль – это средство повышенной опасности? | 50 |
Нужно ли перебегать дорогу перед близко движущимся транспортом?Почему? | 50/350 |
Случалось ли вам на большой скорости экстренно тормозить? | 150/97 |
Вам удавалось быстро остановиться? | 150 |
Что такое тормозной путь? | 240/160 |
От чего зависит тормозной путь? | 210/190 |
Вывод.
Не все респонденты знакомы с понятиями как тормозной путь и от чего он зависит.
3.2. Теоретический расчет тормозного пути по разным условиям, в зависимости от типа дорожного покрытия.
Расчет производился по формуле S=кэ,
где кэ-тормозной коэффициент, Фс-коэффициент сцепления.
Значения коэффициента сцепления шин с дорогой для различных дорожных условий (ГОСТ 50597-2017)Таблица 2
Тип покрытия | Состояние покрытия | |
сухое | мокрое | |
Асфальтобетон и цементобетон | 0, 7…0 ,8 | 0, 35…0 ,45 |
Гравийное покрытие | 0, 6…0 ,7 | 0, 3…0 ,4 |
Грунтовая дорога | 0, 5…0 ,6 | 0, 2. |
Дорога, покрытая укатанным снегом | 0, 2…0 ,3 | |
Обледенелая дорога, лед | 0, 1…0 ,2 | |
..0 ,4Таблица 3
Скорость к началу торможения в км/час | Тормозной путь в м | |||
сухой асфальт | мокрый асфальт | снежная дорога | обледенелая дорога | |
20 | 2,25 | 4,5 | 7,9 | 15,7 |
30 | 5,06 | 10 | 17,7 | 35,4 |
40 | 9 | 18 | 31 | 62 |
50 | 14,1 | 28,2 | 49,2 | 98 |
60 | 20,24 | 40,5 | 70,8 | 141,4 |
100 | 56. | 112,4 | 196,8 | 393 |
243.3.Результаты практического исследования.
Таблица 3
Скорость к началу торможения в км/час | Тормозной путь в м | |||
сухой асфальт | мокрый асфальт | снежная дорога | обледенелая дорога | |
20 | 3,15 | 4,9 | 8,2 | 17,4 |
30 | 6,1 | 11,3 | 17,7 | 36,5 |
40 | 10,6 | 19,3 | 32 | 63,6 |
50 | 15,1 | 30,2 | 50,6 | 98,7 |
60 | 24,2 | 50,7 | 88,2 | 151,4 |
100 | 57,8 | 113,4 | 200,3 | 395,3 |
Вывод.
По результатам теоретических расчетов и практического исследования пришли к выводу,что наиболее безопасным покрытием для движения транспорта является сухой асфальт,а наименее безопасным является лед и чем больше скорость и меньше коэффициент сцепления, тем длиннее тормозной путь.Наша гипотеза потвердилась: тормозной путь зависит от скорости и от коэффициента сцепления шин с дорогой(приложение 5 ).
Результаты практического исследования несколько отличаются от теоретических расчетов.Это говорит о том,что кроме типа и состояния дороги, на длину пути торможения влияют наклон дороги, тип и степень износа протектора шин.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Движущийся автомобиль на большой скорости не сможет мгновенно останавиться. Прежде чем остановиться, он пройдет некоторое расстояние. 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. Многих аварий можно было бы избежать, если бы водители следовали золотому правилу — держи дистанцию. В работе мы выяснили, какую дистанцию нужно соблюдать для собственной безопасности и как определить нужную дистанцию
Теперь мы точно знаем, от чего зависит тормозной путь: от скорости и коэффициента сцепления шин с дорогой.
Соблюдайте правила дорожного движения.Не переходите дорогу в неположенном месте.Не перебегайте дорогу перед близко идущим транспортом.Чтобы изменить скорость нужно время.(приложение 6).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3-хт. /Под ред.Г.С.Ландсберга. Т.1 Механика. Молекулярная физика.М.:Наука, 1985, 218 с.
Иванов А.
С., Проказа А.Т. Мир механики и техники: Кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 1993.
Бытько Н.Д. Физика, ч.1 и 2. Механика. Молекулярная физика и теплота.М.: Высшая школа, 1972, 336 с.
В.А.Касьянов. Физика 10 класс.- М.: Дрофа, 2003, 412 с.
http://www.zp-avto.ru/articles/a137/
http://www.zp-avto.ru/articles/a137/
http://carlines.ru/modules/Articles/article.php?storyid=21
https://zen.yandex.ru/media/avtotachki/tormoznoi-put-avtomobilia-vse-chto-nujno-znat-5e53ffa9c6e52572332e8625
https://tires1.ru/pyatno-kontakta/
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Скорость при торможении 60 км/ч
Скорость при торможении 40 км/ч
Скорость при торможении 20 км/ч
Приложение 6
Тормозной путь — Конкурс научной деятельности «Будущий ученый» — Всероссийские конкурсы 2017-2018 уч.
года — ГАЛЕРЕЯ ПРОЕКТНЫХ, ПЕДАГОГИЧЕСКИХ И ТВОРЧЕСКИХ РАБОТХуртина Алена Игоревна, ученица 9 класса МБОУ СОШ № 15 г. Калуги, 16 лет
Номинация: «Исследование»
Куратор: Андреева Юлия Вячеславовна
Исследовательский проект по физике
Тормозной путь.
Введение.
С каждым годом на дорогах нашей страны увеличивается количество транспортных средств, что можно видеть, проведя анализ статистических данных, взятых из официальных новостных интернет-источников:
А вместе с этим повысился и процент травматизма людей на дорогах, а также общее количество дорожно-транспортных происшествий.
Дороги всегда были объектом повышенной опасности, и не зря из года в год разрабатываются и усовершенствуются правила дорожной безопасности, как для водителей, так и для пешеходов.
Но почему нельзя переходить проезжую часть дороги перед близко идущим транспортом, даже по пешеходному переходу? Какое минимальное расстояние до движущегося транспортного средства считается безопасным? Почему мы наблюдаем высокий процент травматизма на дорогах и дорожно-транспортных происшествий?
Задавая себе эти вопросы, я пришла к выводу, что ответы на эти вопросы, связанные с движением тел, могут дать законы механики (раздел физики).
Актуальность моей работы заключается в том, что изучение данной темы поможет раскрыть основную суть тормозного пути и даст возможность на практике определить наличие (или отсутствие) зависимости тормозного пути от скорости движущего транспорта и коэффициента сцепления.
Множество из тех, кто в настоящий момент обучается в школе, в будущем станут водителями или пешеходами, которые обязаны знать, что тормозной путь зависит от скорости движущегося транспорта и коэффициента сцепления шин с дорогой.
Проблема: Можно ли определить безопасное расстояние движения пешехода перед движущимся дорожным транспортом. Важно ли учитывать тормозной путь, когда мы пользуемся личным транспортом или переходим дорогу перед транспортом.
Цель проекта: научиться определять тормозной путь и его зависимость от таких факторов, как скорость движущегося транспорта и коэффициент сцепления шин с дорогой.
Задачи проекта:
1. Изучить специализированную литературу по данному вопросу.
3. Дать ответ на вопросы:
— Что такое тормозной путь?
— В соответствии с законом физики, от каких факторов и как зависит тормозной пути движущегося дорожного транспорта?
4. Провести теоретический расчет тормозного пути автомашины.
5. Организовать эксперимент, подтверждающий сделанные ранее выводы.
1. Теоретическая часть.
1.1. Что такое тормозной путь
Тормозной путь — это путь, пройденный автомобилем от начала торможения до его полной остановки.
Началом тормозного пути называется момент срабатывания тормозной системы автомобиля, а его концом – момент полной остановки машины.
Поэтому, можно определенно сказать, что движущийся автомобиль на большой скорости не сможет мгновенно остановиться, а еще некоторое расстояние будет продолжать движение. Например, если мы представим, что современный легковой автомобиль движется по дороге со скоростью 100 км/час, то за одну секунду он проезжает до 28 метров, и когда водитель нажмет на тормоз, машина (как и любое транспортное средство) по инерции еще будет продолжать движение определенное расстояние.
От чего же зависит тормозной путь?
1.2. Зависимости тормозного пути транспортного средства
Тормозной путь транспортного средства зависит от многих факторов:
1- скорость движения
2- дорожное покрытие
3- погодные условия
4- состояние колес и тормозной системы
5- способ торможения
При этом, согласно закону физики, рассмотренного далее в пункте 1.2. проекта, его величина находится в прямой зависимости от скорости движения, коэффициента сцепления шин с дорожным покрытием (который в свою очередь зависит от дорожных условий). Например, при скорости 50 км/ч средний тормозной путь будет составлять около 15 м, а при скорости 100 км/ч около 60 м, т.е. больше в четыре раза.
Длина тормозного пути часто оказывается решающим фактором в критической ситуации на дороге.
Лишний метр, прочерченный покрышками по асфальту, может стоить не только разбитого бампера, но и человеческой жизни.
1.
3. Расчет тормозного пути.
В основе расчета тормозного пути лежит второй закон Ньютона. Так как при торможении на автомобиль действует сила трения скольжения, поэтому: µmg = ma, откуда а = µg. Путь до полной остановки рассчитывается по формуле: S = v2/2a, поэтому основной тормозной путь автомобиля можно определить по формуле:
S = v ²/2gµ,
где:
S — тормозной путь в метрах;
v — скорость движения автомобиля в момент начала торможения в м/сек;
g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2;
µ — коэффициент сцепления шин с дорогой.
Приведенная формула годится лишь при одновременном торможении всех колес до «юза».
Из формулы видно, что тормозной путь зависит только от скорости и коэффициента сцепления шин с дорогой, при этом, значение последнего может измениться в зависимости от вида и состояния дорожного покрытия, типа шин автомобиля и давления воздуха в них.
1.4. Теоретический расчет тормозного пути автомобиля
Коэффициенты сцепления шин взяты из ГОСТ 50597-93 (среднее значение).
Были получены следующие данные (см. таблицу № 1):
Скорость движения автомобиля, км/ч
| 30 | 60 | 80 | 100 | Коэффициент сцепления шин |
Тормозной путь по сухой дороге, м | 5 | 20 | 36 | 56 | 0,7 |
Тормозной путь по мокрой дороге, м | 8,8 | 35 | 63 | 98 | 0,4 |
Тормозной путь по зимней укатанной снежной дороге, м | 11,8 | 47 | 84 | 131 | 0,3 |
Тормозной путь по дороге, покрытой ледяной коркой, м | 35 | 141,6 | 251,7 | 393,3 | 0,1 |
По данному расчету можно сделать вывод, что чем больше скорость и хуже погодные условия, тем длиннее тормозной путь.
При движении автомобиля и по сухой летней, и по скользкой зимней дороге тормозной путь и время торможения зависят от начальной скорости, причём тормозной путь прямо пропорционален квадрату начальной скорости. При движении автомобиля со скоростью 60 км/ч (средняя скорость по городу) тормозной путь составляем не менее 20 метров по сухой дороге летом. Поэтому при переходе дороги пешеходу просто необходимо внимательно смотреть по сторонам, и если машина едет на высокой скорости, то начинать переходить дорогу по пешеходному переходу можно только, если машина находится на расстоянии не ближе 30 метров в хорошую погоду и не ближе 50-100 метров в плохую (дождливую, снежную).
2. Исследовательская часть
2.1. Описание эксперимента
Я провела теоретический расчет тормозного пути для автомобиля и чтобы подтвердить соответствие данной закономерности на практике, провела эксперимент по определению тормозного пути велосипеда с помощью рулетки и секундомера.
Эксперимент был проведен в двух погодных условиях — хорошая сухая и дождливая.
Этапы проведения эксперимента:
1. Был выбран и рассчитан удобный маршрут движения велосипеда расстоянием 1 километр.
2. С помощью секундомера замерялось время движения велосипеда по данному маршруту.
3. По формуле V = S/t, где V – скорость движения, S – расстояние (равное 1 км), t – время в пути (замеренное с помощью секундомера).
4. Набрав равномерную скорость (3 раза), в момент достижения отметки в 1 километр я нажимала на тормоз и с помощью рулетки измеряла тормозной путь.
5. Данные действия были проведены в хорошую, солнечную погоду и после дождя.
2.2. Результаты эксперимента
Результаты своего эксперимента я записала в таблицу № 2.
Таблица № 2
Скорость движения велосипеда, км/ч | 8 | 12 | 15 |
Тормозной путь по сухой дороге, м | 0,30 | 0,55 | 0,88 |
Тормозной путь по мокрой дороге, м | 0,65 | 1,26 | 1,7 |
Анализируя данные можно сделать вывод, что при увеличении скорости движения велосипеда и ухудшении погодных условий сохраняется зависимость, установленная ранее по теории, а именно, тормозной путь неизменно увеличивается.
III. Заключение.
Многих аварий можно было бы избежать, если бы водители следовали золотому правилу — держи дистанцию. В работе мы выяснили, какую дистанцию нужно соблюдать для собственной безопасности и как можно определить нужную дистанцию, а также на практике подтвердили установленную зависимость тормозного пути от таких факторов как скорость движения транспорта и погодные условия.
Я провела серию экспериментов, которые подтвердили все утверждения, высказанные в ходе работы.
IV. Список литературы.
- Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3-хт. /Под ред.Г.С.Ландсберга. Т.1 Механика. Молекулярная физика.М.:Наука, 1985, 218 с.
- Иванов А.С., Проказа А.Т. Мир механики и техники: Кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 1993.
- Бытько Н.Д. Физика, ч.1 и 2. Механика. Молекулярная физика и теплота.М.: Высшая школа, 1972, 336 с.
- https://ria.ru/society/20160220/1377940767.
html - http://avtonov.info/teorija-dvizhenija-avtomobilja
htmlОстановись, мгновенье, ты опасно! — Авторевю
Когда разговор заходит об устойчивости и управляемости, полезно вспомнить прогулянные уроки физики — и порисовать ускорения и силы. А чтобы не пойти по ложному пути, сразу ответим на вопрос, который порой ставит в тупик и тех, кто физику не прогуливал.
Какая сила заставляет автомобиль или мотоцикл разгоняться? Что-что, мощность? О, крутящий момент? Нет-нет, это реактивная сила трения, возникающая в пятне контакта шины с дорогой. Благодаря ей удается и поворачивать, и — что нам сейчас важнее — замедляться. Предельную «движущую» силу в пятне контакта можно описать как произведение силы, с которой покрышка давит на опорную поверхность (суть часть веса транспортного средства, приходящаяся на это колесо), на коэффициент трения (или сцепления). Причем в случае с парой «шина — дорога» уместней говорить именно о сцеплении и, соответственно, о коэффициенте сцепления, который обозначается буквой µ (читается как «мю»).
Принципиальная разница со «школьным» коэффициентом трения в том, что если тот лежит в пределах от нуля до единицы, то µ может достигать нескольких единиц, то есть перегрузки могут заметно превышать g (9,81 м/c²). Например, когда пару образуют очень цепкий асфальтобетон и прогретая шина-слик.
Теперь вспомним, что сила — величина векторная, то есть описывается как численным значением, так и направлением, и посмотрим, какие из действующих на мотоцикл «главных» сил стремятся при торможении опрокинуть его вперед, а какие этому препятствуют. Опрокидывающее (или удерживающее от опрокидывания) воздействие описывается так называемым моментом силы — произведением силы на длину плеча воздействия, то есть длину перпендикуляра между центром вращения и вектором силы (или его продолжением). Коль скоро мы рассматриваем вероятность опрокидывания вперед, то центром вращения мотоцикла будем считать пятно контакта передней шины с дорогой (для упрощения картины берем предельный случай, когда переднее колесо заблокировано и сила трения достигла максимума, иначе центром следовало бы считать ось переднего колеса).
И, вновь для упрощения, считаем, что мотоцикл — конструкция монолитно-жесткая, что центр масс системы «мотоцикл + мотоциклист» всегда находится на высоте h и аккурат посередине между колесами.
Для упрощения мы разместили центр тяжести ровно между колесами. При движении с постоянной скоростью силы F₁ и F₂ равны между собой, а в сумме они равны силе тяжести (весу) мотоцикла и мотоциклиста Mg (влиянием аэродинамических и прочих сил сейчас пренебрегаем). При замедлении сила F₁ возрастает, а сила F₂, соответственно, падает. Это — динамическое перераспределение веса. Fсц1 и Fсц2 — действующие в продольном направлении на шины силы сцепления, возникающие в пятнах контакта шин с дорогой. Опрокидывающий момент создает сила Fин на плече h, а препятствует ему момент силы тяжести F на плече b
Итак, торможение. Мотоцикл клюет носом: приложенная к центру тяжести сила инерции F (в ее «ньютоновском» смысле как сила противодействия) направлена вперед — и закручивает мотоцикл по часовой стрелке с моментом Mah, попутно увеличивая вертикальную силу F₁, с которой переднее колесо давит на дорогу (происходит так называемое динамическое перераспределение веса), а значит, и направленную назад силу сцепления Fсц1 в пятне контакта переднего колеса.
В той же мере ослабляется сила F₂ и, соответственно, сила сцепления Fсц2 в пятне контакта заднего колеса. Препятствует же опрокидыванию направленный против часовой стрелки момент, создаваемый силой тяжести Mg, то бишь весом мотоцикла и мотоциклиста, который по отношению к центру опрокидывания действует на плече b, то есть равен Mgb. Заднее колесо потеряет сцепление с дорогой или начнет отрываться, когда момент, создаваемый силой Fин на плече h, сравняется или превысит момент силы тяжести на плече b. Поскольку совокупная масса мотоцикла и мотоциклиста M фигурирует во всех противоборствующих силах и моментах, причем исключительно в первой степени, мы вычеркиваем ее из наших уравнений — и приходим к выводу, что склонность мотоцикла к опрокидыванию через переднее колесо зависит от его колесной базы (в нашем случае это 2b) и высоты h центра тяжести, а влияние массы (по крайней мере на этапе простых линейных зависимостей) исчезает. Чем ниже центр тяжести и чем длиннее колесная база мотоцикла, тем лучше он застрахован от опрокидывания — и тем большее замедление может развить с помощью тормозов!
Можно оценить и максимально возможное замедление:
С оговоркой, что ни при каких обстоятельствах это замедление не превысит gµ.
Напомним, что величина b лишь в нашем случае равна половинке колесной базы, а в более общем — это расстояние «по горизонтали» от центра переднего колеса до центра тяжести.
И еще один вывод: чем более скользкая дорога, тем, как ни странно, у мотоцикла выше шанс развить такое же предельное замедление, что и автомобиль. Если, конечно, этот автомобиль не ЛуАЗ-969, который сначала делал stoppie похлеще мотоцикла, но завершал измерение тормозного пути с отменным результатом; с другой стороны, на скользкой дороге и «потерять» мотоцикл легче.
Только не надо сейчас про гироскопические моменты, моменты инерции и импульсы. Еще раз: это упрощенная картинка, цель которой — показать самые важные закономерности! А начни мы оценивать влияние всех факторов — и объем этой эпистолы разрастется до добротной кандидатской.
Лучше предупредить, что с потерей надежного сцепления заднего колеса с дорогой, уж не говоря о подъеме колеса, мотоцикл, скорее всего, начнет «складываться» — и система «мотоцикл + мотоциклист» может разобщиться гораздо раньше завершения сальто.
Ведь не бывает, особенно при торможении, идеально прямолинейного движения, как не бывает, чтобы руль стоял идеально прямо, а мотоциклист сидел так, чтобы его центр тяжести не был смещен вбок относительно продольной оси мотоцикла. Посмотрите на мотоцикл сверху (а лучше нарисуйте еще одну похожую картинку): малейшее смещение центра тяжести в сторону — и появляется «разворачивающий» момент, а если при этом заднее колесо едва касается дороги, то остается уповать на мастерство или чудо. А ведь мы рассмотрели только «легкий» случай, когда мотоцикл едет прямо!
А теперь вслед за Владимиром Здоровым едем на полигон!
Подготовка к олимпиадам. 9 класс. Равноускоренное движение
Продолжаю серию статей, содержащих задачи для подготовки к олимпиадам. В этой статье преимущественно задачи на равноускоренное движение.
Задача 1. Мальчик четверть времени всего движения ехал на велосипеде со скоростью км/ч, а оставшийся участок шёл пешком со скоростью км/ч.
Какова его средняя скорость на всём пути? Ответ выразить в км/ч, округлив до целых.
Решение.
Пусть — время, в течение которого мальчик двигался на велосипеде. Тогда — общее время движения мальчика, а — время, в течение которого он шёл пешком. Путь, пройденный мальчиком, равен
Средняя скорость по определению есть весь путь, делённый на всё время движения. Тогда
Ответ: 8 км/ч.
Задача 2.Электричка тормозит с постоянным ускорением до полной остановки. Тормозной путь составил м, а скорость на середине тормозного пути была м/с. Сколько времени продолжалось торможение? Ответ выразить в с, округлив до целых.
Решение.
Пусть — начальная скорость электрички, — её ускорение. Тогда по формуле “без времени”
Для скорости в середине тормозного пути по той же формуле
Таким образом, начальная скорость электрички равна
Тормозной путь, пройденный электричкой, выражается через среднюю скорость
откуда время торможения равно
Ответ: 7 с.
Задача 3. Электричка отправилась точно по расписанию. Мимо выбежавшего на перрон пассажира как раз проезжает начало предпоследнего вагона. Он проезжает мимо остолбеневшего пассажира за с, а последний вагон— за с. На сколько опоздал пассажир? Ответ выразить в с, округлив до целых. Считать, что электричка двигалась с постоянным ускорением, а двери электрички закрываются непосредственно перед отправлением за очень малый промежуток времени.
Решение.
Пусть — длина одного вагона электрички, — скорость электрички в момент появления пассажира на перроне, — её ускорение. Тогда для предпоследнего и последнего вагонов можно записать
откуда
Скорость электрички в момент прибытия пассажира равна . Получаем отсюда, что искомое время опоздания равно
Ответ: 17 с.
Задача 4. Поезд отошёл от станции и в течение с двигался равноускоренно. Найдите путь , пройденный поездом за с, если известно, что за десятую секунду он прошёл путь м.
Ответ выразите в м, округлив до целых. С каким ускорением при этом двигался поезд? Ответ выразите в м/, округлив до десятых.
Решение.
Обозначим с. Скорость перед началом десятой секунды равна
Путь за -ю секунду можно записать как
откуда ускорение поезда равно
Путь, пройденный поездом, равен
Ответ: м, м/.
Задача 5. Трамвай тормозит, двигаясь с постоянным ускорением. На каком расстоянии от места включения тормоза скорость трамвая станет равной км/ч, если в момент начала торможения его скорость была равна км/ч, а тормозной путь трамвая составил м? Ответ выразить в м, округлив до целых.
Решение.
Пусть — искомое расстояние. Тогда по формуле “без времени”
где — ускорение трамвая.
Общий тормозной путь найдем по формуле
Разделив соотношение (1) на (2), получаем, что
откуда искомое расстояние равно
Ответ: 25 м.
Видео с вопросом: Расчет тормозного пути с учетом времени реакции, скорости автомобиля и замедления
Стенограмма видеозаписи
Водитель автомобиля, движущегося со скоростью 20 метров в секунду, имеет время реакции 1,2 секунды. Тормоза автомобиля замедляют автомобиль со скоростью 4,5 метра в секунду в квадрате после активации. Какой тормозной путь с точностью до метра?
Хорошо, в этом вопросе мы рассматриваем автомобиль, который изначально движется.А потом это прекратится. Допустим, эта оранжевая рамка представляет нашу машину. Нам сказали, что эта машина изначально движется со скоростью 20 метров в секунду. Итак, давайте произвольно выберем, что изначально машина двигалась вправо со скоростью 20 метров в секунду. Это начальная скорость автомобиля, которую мы назовем. Теперь с этой машиной происходит то, что она изначально движется со скоростью 20 метров в секунду. И тогда водитель замечает опасность.
Итак, допустим, это опасность, которую замечает водитель.Это огромный валун на пути машины. Теперь давайте также предположим, что водитель замечает опасность, когда автомобиль находится в этом положении. И с этого момента драйвер начинает обработку, которую ему нужно сломать. Однако, поскольку время реакции водителя составляет 1,2 секунды, он не нажимает на тормоза мгновенно. Другими словами, автомобиль по-прежнему движется со скоростью 20 метров в секунду на небольшом расстоянии до того, как водитель нажмет на тормоз.
Итак, на всем протяжении всего пути отсюда до сюда водитель вместе с автомобилем продолжал двигаться со скоростью 20 метров в секунду, в то время как водитель думает о нажатии на тормоз.Теперь это конкретное расстояние известно как расстояние мышления, которое мы будем называть 𝑑 нижним индексом. Но затем, как только машина достигает этой точки, водитель нажимает на тормоза. И именно в этот момент машина начинает замедляться. Другими словами, с этого момента автомобиль теперь ускоряется в направлении, противоположном его первоначальному движению, со скоростью 4,5 метра в секунду в квадрате.
Итак, именно в этот момент мы видим, что ускорение, которое автомобиль испытывает при торможении, имеет направление, противоположное его начальной скорости.И это, конечно, потому, что машина замедляется. Но поскольку мы имеем дело со скоростью автомобиля, изначально движущейся в направлении, противоположном ускорению, было бы неплохо выбрать условные обозначения. Давайте выберем, что все, что направо, движется в положительном направлении. И все, что находится слева, движется в отрицательном направлении. Другими словами, тогда начальная скорость автомобиля, который двигалась вправо, положительна 20 метров в секунду, тогда как ускорение или, скорее, замедление автомобиля, которое двигалось влево, будет обозначено отрицательным числом 4.В наших расчетах 5 метров в секунду в квадрате.
А теперь назовем ускорение автомобиля 𝑎. И затем, как только в этот момент автомобиль начинает замедляться, мы знаем, что в конечном итоге автомобиль остановится, надеюсь, прежде чем он достигнет опасности.
Итак, в этот момент автомобиль остановился, что означает, что конечная скорость автомобиля, которую мы назовем 𝑣, равна нулю метров в секунду, потому что теперь автомобиль неподвижен. Таким образом, расстояние, которое автомобиль проходит за период времени, когда он замедляется, называется тормозным путем, который мы назовем 𝑑 нижним индексом 𝑏.
Причина, по которой это называется тормозным путем, заключается в том, что это расстояние, на котором были задействованы тормоза автомобиля. И, кстати, мы также должны отметить, что в начале тормозного пути скорость автомобиля все еще составляла 20 метров в секунду. Теперь нас просят найти тормозной путь автомобиля. Итак, давайте вспомним, что тормозной путь автомобиля определяется как расстояние мысли плюс тормозной путь. Итак, допустим, что тормозной путь автомобиля мы будем называть 𝑑 индексом.И, как мы уже видели, дистанция мышления — это 𝑑 нижний индекс. И тормозной путь — индекс.
Другими словами, тормозной путь здесь — это общее расстояние.
Это расстояние, которое проехала машина между моментом, когда водитель впервые осознает, что впереди есть опасность, и моментом, когда машина наконец останавливается. Итак, давайте запишем здесь, что тормозной путь равен расстоянию мысли плюс тормозной путь. И давайте по отдельности определим дистанцию мышления и тормозной путь.
Начнем с дистанции мышления. Теперь, когда машина движется от точки, в которой водитель понимает, что им нужно остановиться, до точки, когда водитель действительно нажимает на тормоза, как мы уже говорили ранее, машина продолжает двигаться со скоростью 20 метров в секунду, потому что тормоза не работают. еще не нажали. Другими словами, автомобиль движется с постоянной скоростью 𝑢 на всем протяжении этого расстояния. Затем мы можем вспомнить, что если объект движется с постоянной скоростью, назовем эту скорость 𝑣 индексом const, тогда эта скорость равна расстоянию, пройденному объектом, деленному на время, затраченное на то, чтобы этот объект прошел это расстояние.
Итак, в нашем частном случае машина движется с постоянной скоростью. И эта постоянная скорость равна пройденному расстоянию, так что это мысленное расстояние, деленное на время, необходимое автомобилю, чтобы проехать это расстояние.
Теперь, как мы знаем, автомобиль фактически проезжает это расстояние за 1,2 секунды, потому что это время реакции водителя, другими словами, время, которое проходит между этим моментом, когда водитель понимает, что ему нужно затормозить, и здесь , когда они действительно нажимают на тормоз.Итак, мы знаем значение, 20 метров в секунду. И мы знаем значение 𝑡, время реакции, 1,2 секунды. Таким образом, мы можем изменить это уравнение, чтобы найти 𝑑 𝑡. Мы делаем это, умножая обе части уравнения на время реакции. Таким образом, он отменяется с правой стороны. И что у нас осталось, так это то, что время реакции водителя, умноженное на постоянную скорость, с которой движется автомобиль, равно расстоянию мышления.
Тогда мы можем сказать, что расстояние мышления равно времени реакции, 1.
2 секунды, умноженные на скорость автомобиля, 20 метров в секунду. Быстро подумав об единицах измерения, мы увидим, что в числителе указаны секунды. А затем у нас есть секунды, что означает, что единицы секунд будут отменены. И у нас останутся единицы измерения. Теперь это имеет смысл, потому что мы рассчитываем расстояние для размышлений. Итак, оценивая правую часть этого уравнения, мы обнаруживаем, что расстояние мышления автомобиля составляет 24 метра.
Итак, давайте запишем эту информацию здесь.Мы только что выяснили, что такое 𝑑 𝑡. Итак, чтобы вычислить 𝑠, все, что нам теперь нужно сделать, это вычислить значение 𝑑 𝑏, тормозного пути. Для этого нам нужно понять, что на этой фазе движения машина больше не движется с постоянной скоростью. Фактически, он замедляется с постоянной скоростью 4,5 метра в секунду в квадрате или, если хотите, ускоряется с отрицательной скоростью 4,5 метра в секунду в квадрате.
Итак, что мы знаем об этой фазе движения автомобиля, так это то, что начальная скорость составляет 20 метров в секунду.
И эта скорость положительна, потому что она направлена вправо. Мы также знаем, что конечная скорость автомобиля здесь — ноль метров в секунду. И мы также знаем ускорение автомобиля, отрицательное 4,5 метра в секунду в квадрате, потому что помните, что ускорение идет влево, другими словами, против движения самого автомобиля. Итак, если мы знаем эти три величины,, 𝑣 и 𝑎, и пытаемся определить тормозной путь 𝑑 𝑏, то для этого нам нужно вспомнить одно из кинематических уравнений.
Конкретное уравнение, которое мы ищем, это уравнение, которое говорит нам, что квадрат конечной скорости равен квадрату начальной скорости плюс два, умноженных на ускорение объекта, умноженное на пройденное расстояние. прямая линия по объекту. Но в этой ситуации расстояние, пройденное объектом по прямой линии, которым в данном случае является автомобиль, на самом деле является тормозным путем. Следовательно, мы можем заменить 𝑑 𝑠 в уравнении на 𝑑 𝑏, тормозной путь.
Мы можем оставить все остальные величины такими же, потому что мы назвали их 𝑢, 𝑣 и 𝑎.
И, конечно же, они означают одно и то же. Итак, на этом этапе мы можем взять наше уравнение и перегруппировать его, чтобы найти 𝑑 𝑏. Если мы начнем с вычитания в квадрате из обеих частей уравнения, то у нас останется 𝑣 в квадрате минус 𝑢 в квадрате с одной стороны и только два 𝑎𝑑 𝑏 справа. Затем мы разделим обе части уравнения на два, чтобы получить в квадрате минус 𝑢 в квадрате, разделенном на два 𝑎 слева и просто 𝑑 𝑏 справа.Итак, теперь все, что нам нужно сделать, это ввести некоторые значения.
Когда мы это делаем, мы получаем в квадрате минус 𝑢 в квадрате, разделенном на два. А затем мы можем упростить числитель, который становится отрицательным 400 квадратных метров в секунду в квадрате, когда мы не забываем возвести в квадрат все в скобках из ранее, и знаменатель становится равным двум, умноженным на отрицательные 4,5 метра в секунду в квадрате, что становится отрицательными девятью метрами. на секунду в квадрате. А затем в этот момент мы видим, что отрицательный знак числителя и знаменателя отменяется, поэтому для нас было так важно учесть направление ускорения автомобиля.
А если мы подумаем о единицах измерения, то увидим, что у нас есть квадрат в квадрате метра на секунду в квадрате в числителе и метры на секунду в квадрате в знаменателе.
У нас такая же степень секунды. И они собираются отменить. Но в числителе у нас есть метры в квадрате, а в числителе — просто метры. Таким образом, только одна степень счетчика в числителе сократится с единицей степени счетчика в знаменателе. И окончательный результат будет в метрах, и это здорово, потому что мы снова находим расстояние.Таким образом, наше расстояние будет 400 разделенных на девять метров. Когда мы оцениваем это, мы обнаруживаем, что оно становится равным 44,44 и т. Д. Метра.
Итак, давайте запишем эту информацию здесь. 𝑑 𝑏 равно 44,4 повторяющимся метрам. И в этот момент мы понимаем, что почти у цели. Мы видим, что 𝑑 𝑠, тормозной путь, который мы пытаемся вычислить, равен расстоянию мысли плюс тормозной путь. Итак, можно сказать, что тормозной путь равен 24 метрам плюс 44.4 повторяющихся метра.
В итоге получается 68,4 повторяющихся метра. Однако мы еще не пришли к окончательному ответу на наш вопрос.
Помните, нас просили найти тормозной путь автомобиля с точностью до метра. Значит, нам нужно округлить 68,4 метра до ближайшего метра. Для этого нам нужно посмотреть на это значение после десятичной точки. Это значение четыре, что меньше пяти. И, следовательно, это значение, восьмерка, останется прежним. Не собираюсь облавливать.И вот мы пришли к ответу на наш вопрос. Тормозной путь этой машины составляет 68 метров с точностью до метра.
5. Время реакции и тормозной путь, например, дорожные транспортные средства и решение проблем с использованием уравнения 2-го закона Ньютона и расчетов кинетической энергии Док Брауна Примечания к редакции школьной физики: физика GCSE, физика IGCSE, O level физика, ~ 8, 9 и 10 школьные курсы в США или эквивалентные для ~ 14-16 лет студенты-физики Какая формула остановки расстояние? Какие факторы влияют на расстояние мышления? Какие факторы влияют на тормозной путь? Какая связь между тормозной путь и кинетическая энергия? Можете ли вы придумать простой эксперимент, чтобы измерить чье-то время реакции? Субиндекс этой страницы
а) Введение — s Расстояния до верха и скорость дорожная техника Очевидно, что при вождении автомобиля необходимо
будьте внимательны к любым внезапным изменениям в вашей ситуации, особенно если вам нужно Аварийный тормоз для остановки.
дольше реагирует и больше времени требуется для остановки , тем больше риск сбоя в объект на вашем пути.Время реакции каждого «думающего» на ситуацию Требование быстрой физической реакции отличается, хотя обычно в диапазоне От 0,2 до 0,8 секунды. В биологии вы могли изучать нервная система, включая рефлекторную дугу. Расстояние, необходимое для остановки дорожного транспортного средства в аварийной ситуации определяется по следующей формуле:
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (б) Как рассчитать дистанцию мышления и тормозной путь от скорости — графики времени Графики 1a Вы, наверное, уже встречались с графиками скорости и времени, поэтому вы должны знать, что область под частью графика скорость-время равно пройденному расстоянию на этом участке (в единицах м / с x s = m). Графики предполагают одну и ту же машину и водителя. так что замедление при максимальном торможении такое же, поэтому отрицательный градиент — это одно и то же значение на обоих графиках.
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (c) Факторы, влияющие на расстояние мышления (в конечном итоге влияет и на тормозной путь)
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (d) Факторы, влияющие на тормозной путь (в конечном итоге влияет и на тормозной путь)
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (e) Графический анализ тормозного пути, скорости и кинетической энергии движущегося автомобиля видеть расчеты Диаграмма ПОЗ. : KE = кинетическая энергия ( Дж, ), м = масса ( кг, ), u = начальная скорость ( м / с ), v = конечная скорость ( м / с ), с = скорость ( м / с )
График 1б График 1b выше принимает дистанцию обдумывания, торможение данные о расстоянии и тормозном пути и отображают их в зависимости от типичной скорости дорожного транспортного средства.
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (f) Подробнее о физике торможение автомобиля и кинетическая энергия
Чтобы рассмотреть вопрос о кинетической энергии в контексте, изучите график 2 ниже. График 2 График 2 показывает, как кинетическая энергия дорожное транспортное средство (например, автомобиль массой 1200 кг) меняется в зависимости от его скорости.
График 3 показывает линейную зависимость между кинетическими энергия автомобиля и тормозной путь (с использованием данных правил дорожного движения Великобритании и автомобиля массой 1200 кг). График 3
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (г) Проблемы здоровья и безопасности, связанные с столкновениями с участием автотранспортных средств и велосипедистов (мотоциклы, автомобили, грузовики, автобусы и др.)) Введение
Применение физики сил к расчету безопасности При столкновении дорожного транспортного средства с неподвижный объект нормальные контактные силы между ними вызовут работа предстоит сделать.
Вы можете встроить в конструкцию элементы безопасности. дорожных транспортных средств и, при необходимости, защитной одежды. В большинстве случаев вы пытаетесь замедлить замедление — увеличить время столкновения или поглотить кинетическая энергия любого быстрого замедления и тем самым минимизировать силу a переживания тела человека. Быстрый удар вызывает резкое замедление — гораздо больше, чем даже при экстренном торможении.
Исследования постоянно развиваются новые материалы для повышения эффективности функций безопасности, будь то автомобильные кузова или шлемы. Те же идеи применимы к безопасности в игре зоны для детей и безопасности в таких видах спорта, как гимнастика
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (h) Некоторые расширенные расчеты тормозной силы и кинетической энергии Диаграмма ПОЗ. : KE = кинетическая энергия ( Дж, ), м = масса ( кг, ), u = начальная скорость ( м / с ), v = конечная скорость ( м / с ), с = скорость ( м / с )
1 квартал Предположим, что автомобиль массой 1200 кг движется со скоростью 18 м / с (~ 40 миль в час) и должен пройти аварийная остановка с опасностью в 30 м впереди.
Q2 Небольшой отечественный автомобиль весом 1000 кг (1 тонна) с двумя осями на скорости 60 миль в час (26.84 м / с)
Тяжелый седельный тягач из 6 оси могут весить с полной нагрузкой до 43000 кг (43 тонны) на скорости 60 миль в час. (26,84 м / с)
Теперь обе эти машины должны быть возможность остановиться на таком же безопасном расстоянии в аварийной ситуации.
Q3 Предположим автомобиль, движущийся со скоростью 30 м / с (~ 70 миль в час), должен сделать аварийную остановку, чтобы избежать опасность.
Q4 См. реакция время эксперимент Q5 Автомобиль с полноприводным двигателем 1500 кг, путешествующий в возрасте 18 лет.0 м / с (~ 40 миль / ч) съезжает с дороги, не снижая скорости до столкновения и снос кирпичной стены.
Q6 Представьте себе машину 1000 кг при движении со скоростью 20 м / с при аварийной остановке на расстоянии 25 м — тормозной путь.
Q7 Массовый фургон 2000 кг отклоняется от дороги со скоростью 30 м / с и становится неподвижным после наезда каменная стена.
Q8 A 20000 кг дорога автомобиль приходит к аварийной остановке.
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс (i) Простая реакция время экспериментов Но может сопровождаться умеренно сложные расчеты! Время вашей реакции на ситуацию обычно может быть 0.2 к 0,8 секунды при полной готовности. Однако на время вашей реакции могут повлиять усталость, плохое самочувствие, наркотики, алкоголь, другими словами все, что влияет на скорость работы вашего мозга. См. Введение к нервной системе, включая рефлекторную дугу Вы можете провести довольно простые эксперименты, чтобы проверить свой время реакции на ту или иную ситуацию. Однако, поскольку время реакции слишком короткий, секундомер бесполезен, но есть способы измерить ваш время реакции косвенно путем проведения других измерений, из которых вы можете рассчитайте время своей реакции. (a) Экран компьютера — где вы как можно быстрее отвечаете на что-то появляется на экране.
(b) Простой тест на физическую реакцию — падение линейка для испытания на падение
ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс Движение и связанные силы отмечает индекс (включая законы Ньютона Движение)
Версия IGCSE заметки тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия KS4 физика научные заметки на тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия руководство по физике GCSE заметки по тормозному пути скорость торможения кинетическая энергия для школ колледжи академии научные курсы репетиторы изображения рисунки диаграммы для тормозного пути скорость торможения кинетическая энергия наука пересмотр примечания на тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия для пересмотра модулей физики разделы физики заметки для помощи в понимании тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия университетские курсы физики карьера в науке и физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Примечания к редакции GCSE 9-1 по физике, тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия GCSE примечания по тормозному пути скорость торможения кинетическая энергия Edexcel GCSE 9-1 физика наука пересмотр примечания к тормозной путь скорость торможения кинетическая энергия для OCR GCSE 9-1 21 век физика научные заметки о тормозном пути скорость торможения кинетическая энергия OCR GCSE 9-1 Шлюз физики примечания к изменениям тормозного пути Скорость торможения кинетическая энергия WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс |
г. затормозить.
Случайный преобразователь | Онлайн-конвертеры единиц измеренияКонвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер объёма сухого воздуха и общих измерений при варкеПреобразователь площадиПреобразователь объёма и общего измерения при варкеПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь силыПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер угловой эффективностиПреобразователь топливной эффективности, расхода топлива и информации о расходе топливаКонвертер единиц Хранение данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и размеры обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаПреобразователь момента инерцииПреобразователь момента силыКонвертер крутящего моментаПреобразователь удельной энергии, теплоты сгорания (на единицу температуры на массу) Конвертер удельной энергии Преобразователь интерваловКонвертер коэффициента теплового расширенияПреобразователь теплового сопротивленияПреобразователь теплопроводности Конвертер удельной теплоемкости ter Конвертер скорости передачиКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныОптическая мощность (диоптрия) в преобразователь фокусного расстоянияПреобразователь оптической мощности (диоптрий) в увеличение (X) Конвертер электрического заряда Конвертер плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объёмной плотности заряда Преобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияКонвертер электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь емкостиПреобразователь индуктивностиПреобразователь реактивной мощности переменного токаПреобразователь единиц магнитного поля в ваттах и дБм Конвертер плотности потока Конвертер мощности поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности дозы полного ионизирующего излученияРадиоактивность.Преобразователь радиоактивного распада Преобразователь радиационного воздействияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифрового изображения Конвертер единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица Этот онлайн-конвертер единиц измерения позволяет быстро и точно переводить многие единицы измерения из одной системы в другую. Страница преобразования единиц представляет собой решение для инженеров, переводчиков и для всех, чья деятельность требует работы с величинами, измеренными в различных единицах. Вы можете использовать этот онлайн-конвертер для преобразования нескольких сотен единиц (включая метрическую, британскую и американскую) в 76 категорий или нескольких тысяч пар, включая ускорение, площадь, электрическую энергию, энергию, силу, длину, свет, массу, массовый расход, плотность, удельный объем, мощность, давление, напряжение, температура, время, крутящий момент, скорость, вязкость, объем и емкость, объемный расход и многое другое. Преобразователи общих единицКонвертер длины и расстояния : метр, километр, сантиметр, миллиметр, нанометр, ярд, фут, дюйм, парсек, световой год, астрономическая единица, расстояние до Луны (от Земли до Луны), лига , миля, морская миля (международная), сажень, длина кабеля (международная), точка, пиксель, калибр, планковская длина… Конвертер массы : грамм, килограмм, миллиграмм, тонна (метрическая), фунт, унция, камень (США), камень (Великобритания), карат, зерно, талант (библейский греческий), драхма (библейский греческий), денарий (библейский римский), шекель (библейский иврит), масса Планка, масса протона, атомная единица массы, масса электрона (покой), масса Земли, масса Солнца … Сухой объем и стандартные измерения при приготовлении пищи : литр, бочка сухой (США), пинта сухой (США), квартовый сухой (США), peck (США), peck (Великобритания), bushel (США), bushel (UK), cor (библейский), homer (библейский), ephah (библейский) ), seah (библейский), omer (библейский), cab (библейский), log (библейский), кубометр. Конвертер площади : миллиметр², сантиметр², метр², километр², гектар, акр, дюйм², фут², ярд², миля², сарай, круглый дюйм, поселок, роуд, стержень², окунь², усадьба, полюс², сабин, арпент, куерда, квадратная верста, квадратный аршин, квадратный фут, квадратный сажень, площадь Планка … Конвертер объёма и общих единиц измерения кулинарии : метр³, километр³, миллиметр³, литр, гектолитр, миллилитр, капля, бочка (масло), бочка (США) ), баррель (Великобритания), галлон (США), галлон (Великобритания), кварта (США), кварта (Великобритания), пинта (США), пинта (Великобритания), баррель (нефть), баррель (США), баррель (Великобритания ), галлон (США), галлон (Великобритания), кварта (США), кварта (Великобритания), пинта (США), пинта (Великобритания), ярд³, фут³, дюйм³, регистровая тонна, 100 кубических футов… Преобразователь температуры : кельвин, градус Цельсия, градус Фаренгейта, градус Ренкина, градус Реомюра, температура Планка. Преобразователь давления, напряжения, модуля Юнга : паскаль, килопаскаль, мегапаскаль, миллипаскаль, микропаскаль, нанопаскаль, атмосферно-техническая, стандартная атмосфера, тысячи фунтов на квадратный дюйм, фунт / кв. Дюйм, ньютон на метр², бар, миллибар, килограмм-сила / метр², грамм- сила / сантиметр², тонна-сила (короткая) / фут², фунт-сила / фут², миллиметр ртутного столба (0 ° C), дюйм ртутного столба (32 ° F), сантиметр водяного столба (4 ° C), фут водяного столба (4 ° C) , метр морской воды… Конвертер энергии и работы : джоуль, килоджоуль, мегаджоуль, миллиджоуль, мегаэлектронвольт, электрон-вольт, эрг, киловатт-час, мегаватт-час, ньютон-метр, килокалория (IT), калория (пищевая), Британские тепловые единицы (IT), мега Btu (IT), тонна-час (охлаждение), тонна нефтяного эквивалента, баррель нефтяного эквивалента (США), мегатонна, тонна (взрывчатые вещества), килограмм в тротиловом эквиваленте, дин-сантиметр, грамм-сила-сантиметр, килограмм-сила-метр, килопонд-метр, фут-фунт, дюйм-фунт, энергия Планка … Преобразователь мощности : ватт, киловатт, мегаватт, милливатт, лошадиные силы, вольт-ампер, ньютон-метр / секунда, джоуль / секунда, мегаджоуль в секунду, килоджоуль в секунду, миллиджоуль в секунду, джоуль в час, килоджоуль в час, эрг в секунду, британские тепловые единицы (IT) в час, килокалории (IT) в час… Преобразователь силы : ньютон, килоньютон, миллиньютон, дин, джоуль / метр, джоуль / сантиметр, грамм-сила, килограмм-сила, тонна-сила (короткая), кип-сила, килопунт-сила, фунт-сила сила, унция-сила, фунтал, фунт-фут в секунду², pond, sthene, грав-сила, миллиграв-сила … Преобразователь времени : секунда, миллисекунда, наносекунда, пикосекунда, минута, час, день, неделя, месяц, год, декада, век, тысячелетие, планковское время, год (юлианский), год (високосный), год (тропический), год (сидерический), год (григорианский), две недели, встряска… Конвертер линейной скорости и скорости : метр / секунда, километр / час, километр / секунда, миля / час, фут / секунда, миля / секунда, узел, узел (Великобритания), скорость света в вакууме, космический скорость — первая, космическая скорость — вторая, космическая скорость — третья, скорость Земли, скорость звука в чистой воде, Мах (стандарт СИ), Мах (20 ° C и 1 атм), ярд / секунду … Угол Преобразователь : градус, радиан, град, гон, минута, секунда, знак, мил, оборот, круг, поворот, квадрант, прямой угол, секстант. Конвертер топливной экономичности, расхода топлива и экономии топлива : метр / литр, километр / литр, миля (США) / литр, морская миля / литр, морская миля / галлон (США), километр / галлон (США), литр / 100 км, галлон (США) / миля, галлон (США) / 100 миль, галлон (Великобритания) / миля, галлон (Великобритания) / 100 миль … Конвертер чисел : двоичный, восьмеричный, десятичный, шестнадцатеричный, основание-3, основание-4, основание-5, основание-6, основание-7, основание-9, основание-10, основание-11, основание-12, основание-13, основание-14, основание-15, основание-20, основание-21, основание-22, основание-23, основание-24, основание-28, основание-30, основание-32, основание-34, основание-36… Преобразователь единиц информации и хранения данных : бит, байт, слово, четверное слово, MAPM-слово, блок, килобит (10³ бит), кибибит, кибибайт, килобайт (10³ байтов), мегабайт (10⁶ байтов), гигабайт (10⁹ байтов), терабайт (10¹² байтов), петабайт (10¹⁵ байтов), эксабайт (10¹⁸ байтов), гибкий диск (3,5 ED), гибкий диск (5,25 HD), Zip 250, Jaz 2 ГБ, CD (74 минут), DVD (2 слоя 1 сторона), диск Blu-ray (однослойный), диск Blu-ray (двухслойный) … Курсы обмена валют : евро, доллар США, канадский доллар, британский фунт стерлингов, японская иена, швейцарский франк, аргентинское песо, австралийский доллар, бразильский реал, болгарский лев, чилийское песо, китайский юань, чешская крона, датская крона, египетский фунт, венгерский форинт, исландская крона, индийская рупия, индонезийская рупия, новый израильский шекель , Иорданский динар, малазийский ринггит, мексиканское песо, новозеландский доллар, норвежская крона, пакистанская рупия, филиппинское песо, румынский лей, российский рубль, саудовский риял, сингапурский доллар, Южноафриканский рэнд, южнокорейский вон, шведская крона, новый тайваньский доллар, тайский бат, турецкая лира, украинская гривна… Размеры женской одежды и обуви : женские платья, костюмы и свитера, женская обувь, женские купальные костюмы, размер буквы, бюст, дюймы, естественная талия, дюймы, заниженная талия, дюймы, бедра, дюймы, бюст, сантиметры, Естественная талия, сантиметры, Заниженная талия, сантиметры, Бедра, сантиметры, Длина стопы, мм, Торс, дюймы, США, Канада, Великобритания, Европа, континентальный, Россия, Япония, Франция, Австралия, Мексика, Китай, Корея .. Размеры мужской одежды и обуви : мужские рубашки, мужские брюки / брюки, размер мужской обуви, размер букв, шея, дюймы, грудь, дюймы, рукав, дюймы, талия, дюймы, шея, сантиметры, грудь, сантиметры, Рукав, сантиметры, Талия, сантиметры, Длина стопы, мм, Длина стопы, дюймы, США, Канада, Великобритания, Австралия, Европа, континентальный, Япония, Россия, Франция, Италия, Испания, Китай, Корея, Мексика… МеханикаПреобразователь угловой скорости и частоты вращения : радиан / секунда, радиан / день, радиан / час, радиан / минута, градус / день, градус / час, градус / минута, градус / секунда, оборот / день, оборот / час, оборот / минута, оборот / секунда, оборот / год, оборот / месяц, оборот / неделя, градус / год, градус / месяц, градус / неделя, радиан / год, радиан / месяц, радиан / неделя. Преобразователь ускорения : дециметр / секунда², метр / секунда², километр / секунда², гектометр / секунда², декаметр / секунда², сантиметр / секунда², миллиметр / секунда², микрометр / секунда², нанометр / секунда², пикометр / секунда², фемтометр / секунда² , аттометр в секунду², галлон, галилей, миля в секунду², ярд в секунду², фут в секунду², дюйм / секунду², ускорение свободного падения, ускорение свободного падения на Солнце, ускорение свободного падения на Меркурии, ускорение свободного падения на Венере , ускорение свободного падения на Луне, ускорение свободного падения на Марсе, ускорение свободного падения на Юпитере, ускорение свободного падения на Сатурне… Конвертер плотности : килограмм / метр³, килограмм / сантиметр³, грамм / метр³, грамм / сантиметр³, грамм / миллиметр³, миллиграмм / метр³, миллиграмм / сантиметр³, миллиграмм / миллиметр³, экзаграмма / литр, петаграмм / литр, тераграмма / литр, гигаграмм / литр, мегаграмм / литр, килограмм / литр, гектограмм / литр, декаграмм / литр, грамм / литр, дециграмм / литр, сантиграмм / литр, миллиграмм / литр, микрограмм / литр, нанограмм / литр, пикограмм / литр , фемтограмм / литр, аттограмм / литр, фунт / дюйм³ … Конвертер удельного объема : метр³ / килограмм, сантиметр³ / грамм, литр / килограмм, литр / грамм, фут³ / килограмм, фут³ / фунт, галлон (США ) / фунт, галлон (Великобритания) / фунт. Преобразователь момента инерции : килограмм-метр², килограмм-сантиметр², килограмм-миллиметр², грамм-сантиметр², грамм-миллиметр², килограмм-сила-метр-секунда², унция-дюйм², унция-сила-дюйм-секунда², фунт-фут², фунт-сила-фут-секунда², фунт-дюйм². , фунт-сила-дюйм-секунда², ударный фут². Конвертер момента силы : метр ньютон, метр килоньютон, метр миллиньютон, метр микроньютон, метр тонна-сила (короткий), метр тонна-сила (длинный), метр тонна-сила (метрический), метр килограмм-сила, грамм-сила-сантиметр, фунт-сила-фут, фунт-фут, фунт-дюйм. Гидротрансформатор : ньютон-метр, ньютон-сантиметр, ньютон-миллиметр, килоньютон-метр, дин-метр, дин-сантиметр, дин-миллиметр, килограмм-сила-метр, килограмм-сила-сантиметр, килограмм-сила-миллиметр, грамм-сила-метр, грамм- сила-сантиметр, грамм-сила-миллиметр, унция-сила-фут, унция-сила-дюйм, фунт-сила-фут, фунт-сила-дюйм. Термодинамика — теплоКонвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на массу) : джоуль / килограмм, килоджоуль / килограмм, калория (IT) / грамм, калория (th) / грамм, британские тепловые единицы (IT) / фунт, BTU (th) / фунт, килограмм / джоуль, килограмм / килоджоуль, грамм / калория (IT), грамм / калория (th), фунт / BTU (IT), фунт / Btu (th), фунт / лошадиная сила-час, грамм / лошадиная сила (метрическая) -час, грамм / киловатт-час. Конвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на объем) : джоуль / метр³, джоуль / литр, мегаджоуль / метр³, килоджоуль / метр³, килокалория (IT) / метр³, калория (IT) / сантиметр³, терм / фут³, терм / галлон (Великобритания), британские тепловые единицы (IT) на фут³, британские тепловые единицы на фут³, CHU / фут³, метр³ / джоуль, литр / джоуль, галлон (США) / лошадиная сила-час, галлон (США) / лошадиная сила (метрическая система) )-час. Конвертер теплопроводности : ватт / метр / K, ватт / сантиметр / ° C, киловатт / метр / K, калория (IT) / секунда / сантиметр / ° C, калория (th) / секунда / сантиметр / ° C , килокалория (IT) / час / метр / ° C, килокалория (th) / час / метр / ° C, BTU (IT) дюйм / секунда / фут² / ° F, BTU (th) дюйм / секунда / фут² / ° F , Btu (IT) фут / час / фут² / ° F, Btu (th) фут / час / фут² / ° F, BTU (IT) дюйм / час / фут² / ° F, BTU (th) дюйм / час / фут² / ° F. Конвертер удельной теплоемкости : джоуль / килограмм / K, джоуль / килограмм / ° C, джоуль / грамм / ° C, килоджоуль / килограмм / K, килоджоуль / килограмм / ° C, калория (IT) / грамм / ° C, калория (IT) / грамм / ° F, калория (th) / грамм / ° C, килокалория (IT) / килограмм / ° C, килокалория (th) / килограмм / ° C, килокалория (IT) / килограмм / K , килокалория (th) / килограмм / K, килограмм-сила-метр / килограмм / K, фунт-сила-фут / фунт / ° R, Btu (IT) / фунт / ° F, Btu (th) / фунт / ° F, Btu (IT) / фунт / ° R, Btu (th) / фунт / ° R, Btu (IT) / фунт / ° C, CHU / фунт / ° C. Конвертер плотности теплового потока : ватт / метр², киловатт / метр², ватт / сантиметр², ватт / дюйм², джоуль / секунда / метр², килокалория (IT) / час / метр², килокалория (IT) / час / фут², калория (IT) / минута / сантиметр², калория (IT) / час / сантиметр², калория (th) / минута / сантиметр², калория (th) / час / сантиметр², дина / час / сантиметр, эрг / час / миллиметр², фут-фунт / минута на фут², лошадиные силы на фут², лошадиные силы (метрические единицы) на фут², британские тепловые единицы (IT) / секунда на фут², британские тепловые единицы (IT) в минуту на фут², британские тепловые единицы (ИТ) на час / фут², британские тепловые единицы (единицы) / секунда на дюйм² , Btu (th) / секунда / фут², Btu (th) / минута / фут², Btu (th) / час / фут², CHU / час / фут². Преобразователь коэффициента теплопередачи : ватт / метр² / K, ватт / метр² / ° C, джоуль / секунда / метр² / K, килокалория (IT) / час / метр² / ° C, килокалория (IT) / час / фут² / ° C, BTU (IT) / секунда / фут² / ° F, Btu (th) / секунда / фут² / ° F, BTU (IT) / час / фут² / ° F, Btu (th) / час / фут² / ° F, CHU / час / фут² / ° C. Гидравлика — жидкостиКонвертер объемного расхода : метр³ / секунда, метр³ / день, метр³ / час, метр³ / минута, сантиметр³ / день, сантиметр³ / час, сантиметр³ / минуту, сантиметр³ / секунда, литр / день, литр в час, литр в минуту, литр в секунду, миллилитр в день, миллилитр в час, миллилитр в минуту, миллилитр в секунду, галлон (США) в день, галлон (США) в час, галлон (США) в минуту, галлон (США) в секунду, галлон (Великобритания) в день, галлон (Великобритания) в час, галлон (Великобритания) в минуту, галлон (Великобритания) в секунду, килобаррель (США) в день, баррель (США) в день… Конвертер массового расхода : килограмм / секунда, грамм / секунда, грамм / минута, грамм / час, грамм / день, миллиграмм / минута, миллиграмм / час, миллиграмм / день, килограмм / минута, килограмм / час , килограмм / день, экзаграмма / секунда, петаграмма / секунда, тераграмма / секунда, гигаграмма / секунда, мегаграмм / секунда, гектограмм / секунда, декаграмма / секунда, дециграмма / секунда, сантиграмма / секунда, миллиграмм / секунда, микрограмм / секунда, тонна (метрическая) / секунда, тонна (метрическая) / минута, тонна (метрическая) / час, тонна (метрическая) / день … Конвертер молярного расхода : моль / секунда, экзамен / секунда, петамоль / секунда, терамоль / секунда, гигамоль / секунда, мегамоль / секунда, киломоль / секунда, гектомоль / секунда, декамоль / секунда, децимоль / секунда, сантимоль / секунда, миллимоль / секунда, микромоль / секунда, наномоль / секунда, пикомоль / секунда, фемтомоль / секунда, аттомоль в секунду, моль в минуту, моль в час, моль в день, миллимоль в минуту, миллимоль в час, миллимоль в день, километр в минуту, километр в час, километр в день. Преобразователь потока массы : грамм / секунда / метр², килограмм / час / метр², килограмм / час / фут², килограмм / секунда / метр², грамм / секунда / сантиметр², фунт / час / фут², фунт / секунда / фут². Конвертер молярной концентрации : моль / метр³, моль / литр, моль / сантиметр³, моль / миллиметр³, километр / метр³, километр / литр, километр / сантиметр³, километр / миллиметр³, миллимоль / метр³, миллимоль / литр, миллимоль / сантиметр³, миллимоль / миллиметр³, моль / дециметр³, молярный, миллимолярный, микромолярный, наномолярный, пикомолярный, фемтомолярный, аттомолярный, зептомолярный, йоктомолярный. Конвертер массовой концентрации в растворе : килограмм / литр, грамм / литр, миллиграмм / литр, часть / миллион, гран / галлон (США), гран / галлон (Великобритания), фунт / галлон (США), фунт / галлон (Великобритания), фунт / миллион галлон (США), фунт / миллион галлон (Великобритания), фунт / фут³, килограмм / метр³, грамм / 100 мл. Конвертер динамической (абсолютной) вязкости : паскаль-секунда, килограмм-сила-секунда на метр², ньютон-секунда на метр², миллиньютон-секунда на квадратный метр, дин-секунда на сантиметр², равновесие, эксапуаз, петапуаз, терапуаз, гигапуаз, мегапуаз, килопуаз гектопуаз, декапуаз, деципуаз, сантипуаз, миллипуаз, микропуаз, наноуаз, пикопуаз, фемтопуаз, аттопуаз, фунт-сила-секунда / дюйм², фунт-сила-секунда / фут², фунт-секунда / фут², грамм / сантиметр / секунда… Конвертер кинематической вязкости : метр² / секунда, метр² / час, сантиметр² / секунда, миллиметр² / секунда, фут² / секунда, фут² / час, дюйм² / секунда, стоксы, экзастоки, петастоксы, терастоки, гигастоксы, мегастоксы, килостоки, гектостоки, декастоки, децистоки, сантистоки, миллистоки, микростоки, наностоки, пикостоки, фемтостоки, аттостоки. Преобразователь поверхностного натяжения : ньютон на метр, миллиньютон на метр, грамм-сила на сантиметр, дина на сантиметр, эрг / сантиметр², эрг / миллиметр², фунт на дюйм, фунт-сила / дюйм. Акустика — ЗвукПреобразователь чувствительности микрофона : децибел относительно 1 вольт на 1 паскаль, децибел относительно 1 вольта на 1 микропаскаль, децибел относительно 1 вольта на 1 дин на квадратный сантиметр, децибел относительно 1 вольта на 1 микробар, вольт на паскаль, милливольт на паскаль, микровольт на паскаль. Преобразователь уровня звукового давления (SPL) : ньютон на квадратный метр, паскаль, миллипаскаль, микропаскаль, дин / квадратный сантиметр, бар, миллибар, микробар, уровень звукового давления в децибелах. Фотометрия — светКонвертер яркости : кандела на метр², кандела на сантиметр², кандела на фут², кандела на дюйм², килокандела на метр², стильб, люмен на метр² / стерадиан, люмен на сантиметр² / стерадиан², люмен на фут². стерадиан, нит, миллинит, ламберт, миллиламберт, фут-ламберт, апостиль, блондель, брил, скот. Конвертер силы света : кандела, свеча (немецкий язык), свеча (Великобритания), десятичная свеча, свеча (пентан), пентановая свеча (мощность 10 свечей), свеча Хефнера, единица измерения яркости, десятичный буж, люмен / стерадиан, свеча (Международный). Конвертер освещенности : люкс, метр-свеча, сантиметр-свеча, фут-свеча, фот, nox, кандела стерадиан на метр², люмен на метр², люмен на сантиметр², люмен на фут², ватт на сантиметр² (при 555 нм) . Преобразователь частоты и длины волны : герц, эксагерц, петагерц, терагерц, гигагерц, мегагерц, килогерц, гектогерц, декагерц, децигерц, сантигерц, миллигерц, микрогерц, длина волны, микрогерц / секунда , длина волны в петаметрах, длина волны в тераметрах, длина волны в гигаметрах, длина волны в мегаметрах, длина волны в километрах, длина волны в гектометрах, длина волны в декаметрах… Конвертер оптической силы (диоптрии) в фокусное расстояние : Оптическая сила (диоптрическая сила или преломляющая сила) линзы или другой оптической системы — это степень, в которой система сходится или рассеивает свет. Он рассчитывается как величина, обратная фокусному расстоянию оптической системы, и измеряется в обратных метрах в СИ или, чаще, в диоптриях (1 диоптрия = м⁻¹) ЭлектротехникаКонвертер электрического заряда : кулон, мегакулон , килокулон, милликулон, микрокулон, нанокулон, пикокулон, абкулон, EMU заряда, статкулон, ESU заряда, франклин, ампер-час, миллиампер-час, ампер-минута, ампер-секунда, фарадей (на основе углерода 12), элементарный заряжать. Преобразователь электрического тока : ампер, килоампер, миллиампер, биот, абампер, ЭДС тока, статампер, ЭДС тока, СГС э.м. единица, CGS e.s. единица, микроампер, наноампер, ток Планка. Линейный преобразователь плотности тока : ампер / метр, ампер / сантиметр, ампер / дюйм, абампер / метр, абампер / сантиметр, абампер / дюйм, эрстед, гильберт / сантиметр, ампер / миллиметр, миллиампер / метр, миллиампер / дециметр , миллиампер / сантиметр, миллиампер / миллиметр, микроампер / метр, микроампер / дециметр, микроампер / сантиметр, микроампер / миллиметр. Преобразователь поверхностной плотности тока : ампер на метр², ампер на сантиметр², ампер на дюйм², ампер на мил², ампер на круговой мил, абампер на сантиметр², ампер на миллиметр², миллиампер на миллиметр², микроампер на миллиметр², миллиметр на милю миллиампер / сантиметр², микроампер / сантиметр², килоампер / сантиметр², ампер / дециметр², миллиампер / дециметр², микроампер / дециметр², килоампер / дециметр². Преобразователь напряженности электрического поля : вольт на метр, киловольт на метр, киловольт на сантиметр, вольт на сантиметр, милливольт на метр, микровольт на метр, киловольт на дюйм, вольт на дюйм, вольт на мил, абвольт на сантиметр, статвольт. / сантиметр, статвольт / дюйм, ньютон / кулон, вольт / микрон. Преобразователь электрического потенциала и напряжения : вольт, милливольт, микровольт, нановольт, пиковольт, киловольт, мегавольт, гигавольт, теравольт, ватт / ампер, абвольт, EMU электрического потенциала, статвольт, ESU электрического потенциала, планковское напряжение. Преобразователь электрического сопротивления : Ом, мегаом, микром, вольт / ампер, обратный сименс, abohm, EMU сопротивления, статом, ESU сопротивления, квантованное сопротивление Холла, импеданс Планка, миллиом, кОм. Преобразователь удельного электрического сопротивления : омметр, ом-сантиметр, ом-дюйм, микром-сантиметр, микром-дюйм, ом-сантиметр, статом-сантиметр, круговой мил-ом / фут, ом-кв.миллиметр на метр. Преобразователь электрической проводимости : сименс, мегасименс, килосименс, миллисименс, микросименс, ампер / вольт, mho, gemmho, micromho, abmho, statmho, квантованная проводимость Холла. Конвертер электропроводности : сименс / метр, пикосименс / метр, mho / метр, mho / сантиметр, abmho / метр, abmho / сантиметр, статмо / метр, статмо / сантиметр, сименс / сантиметр, миллисименс / метр, миллисименс / сантиметр, микросименс / метр, микросименс / сантиметр, единица электропроводности, коэффициент проводимости, доли на миллион, шкала 700, шкала частей на миллион, шкала 500, частей на миллион, шкала 640, TDS, частей на миллион, шкала 640, TDS, части на миллион, шкала 550, TDS, частей на миллион, шкала 500, TDS, частей на миллион, шкала 700. Преобразователь емкости : фарад, эксафарад, петафарад, терафарад, гигафарад, мегафарад, килофарад, гектофарад, декафарад, децифарад, сентифарад, миллифарад, микрофарад, емкость, нанофарад, аттофарад, фе , статфарад, ЭСУ емкости. Преобразователь индуктивности : генри, экзагенри, петагенри, терагенри, гигагенри, мегагенри, килогенри, гектогенри, декагенри, децигенри, сантигенри, миллигенри, микрогенри, наногенри, пикогенри, индуктивность, фемогенри, атогенри , статенри, ЭСУ индуктивности. Преобразователь реактивной мощности переменного тока : реактивный вольт-ампер, реактивный милливольт-ампер, реактивный киловольт-ампер, реактивный мегавольт-ампер, реактивный гигавольт-ампер. Американский преобразователь калибра проволоки : Американский калибр проволоки (AWG) — это стандартизированная система калибра проволоки, используемая в США и Канаде для измерения диаметров цветных электропроводящих проводов, включая медь и алюминий. Чем больше площадь поперечного сечения провода, тем выше его допустимая нагрузка по току.Чем больше номер AWG, также называемый калибром провода, тем меньше физический размер провода. Самый большой размер AWG — 0000 (4/0), а самый маленький — 40. В этой таблице перечислены размеры и сопротивление AWG для медных проводников. Используйте закон Ома для расчета падения напряжения на проводнике. Магнитостатика, магнетизм и электромагнетизмПреобразователь магнитного потока : Вебер, милливебер, микровебер, вольт-секунда, единичный полюс, мегалин, килолин, линия, максвелл, тесла-метр², тесла-сантиметр², гаусс-сантиметр², квант магнитного потока. Конвертер плотности магнитного потока : тесла, Вебер / метр², Вебер / сантиметр², Вебер / дюйм², Максвелл / метр², Максвелл / сантиметр², Максвелл / дюйм², Гаусс, линия / сантиметр², линия / дюйм², гамма. Radiation and RadiologyКонвертер мощности поглощенной дозы излучения, суммарной мощности дозы ионизирующего излучения : серый цвет в секунду, эксагрей в секунду, петагрей в секунду, тераграрей в секунду, гигаграй в секунду, мегагрей в секунду, килограмм в секунду, гектограмм / секунда, декаграй / секунда, дециграй / секунда, сантигрей / секунда, миллиграй / секунда, микрогрей / секунда, наногрей / секунда, пикграй / секунда, фемтогрей / секунда, аттогрей / секунда, рад / секунда, джоуль / килограмм / секунда, ватт на килограмм, зиверт в секунду, миллизиверт в год, миллизиверт в час, микрозиверт в час, бэр в секунду, рентген в час… Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада : беккерель, петабеккерель, терабеккерель, гигабеккерель, мегабеккерель, килобеккерель, миллибеккерель, кюри, килокюри, милликюри, микрокюри, нанокюри, пикокюри, резерфорд, одна / секунда, дезинтеграции в секунду. Конвертер облучения : кулон на килограмм, милликулон на килограмм, микрокулон на килограмм, рентген, миллирентген, микрорентген, тканевый рентген, Паркер, респ. Радиация. Конвертер поглощенной дозы : рад, миллирад, джоуль / килограмм, джоуль / грамм, джоуль / сантиграм, джоуль / миллиграмм, серый, эксагрей, петагрей, терагрей, гигагрей, мегагрей, килограмм, гектагрей, декагрей, децигрей, сантигрей, микрогрей, миллиграм , наногрей, пикограй, фемтогрей, аттогрей, зиверт, миллизиверт, микрозиверт … Разные преобразователиКонвертер метрических префиксов : нет, yotta, zetta, exa, peta, tera, giga, mega, kilo, hecto, deka , деци, санти, милли, микро, нано, пико, фемто, атто, зепто, йокто. Преобразователь передачи данных : бит / секунда, байт / секунда, килобит / секунда (SI по умолчанию), килобайт / секунда (SI по умолчанию), кибибит / секунда, кибибайт / секунда, мегабит / секунда (SI по умолчанию) , мегабайт в секунду (SI по умолчанию), мебибит в секунду, мебибайт в секунду, гигабит в секунду (SI по умолчанию), гигабайт в секунду (SI по умолчанию), гибибит в секунду, гибибит в секунду, терабит в секунду (SI по умолчанию). .), терабайт в секунду (SI по умолчанию), тебибит в секунду, тебибайт в секунду, Ethernet, Ethernet (быстрый), Ethernet (гигабит), OC1, OC3, OC12, OC24, OC48 … Типографика и цифровой Конвертер единиц изображения : твип, метр, сантиметр, миллиметр, символ (X), символ (Y), пиксель (X), пиксель (Y), дюйм, пика (компьютер), пика (принтер), точка (DTP / PostScript) ), point (компьютер), point (принтер), en, cicero, em, Didot point. Конвертер единиц измерения объема пиломатериалов : кубический метр, кубический фут, кубический дюйм, футы для досок, тысяча футов для досок, шнур, шнур (80 фут3), футы для шнура, узел, поддон, поперечина, стяжка. Калькулятор молярной массы : Молярная масса — это физическое свойство, которое определяется как масса вещества, деленная на количество вещества в молях. Другими словами, это масса одного моля определенного вещества. Периодическая таблица : Периодическая таблица представляет собой список всех химических элементов, расположенных слева направо и сверху вниз по их атомным номерам, электронным конфигурациям и повторяющимся химическим свойствам, расположенным в форме таблицы таким образом, чтобы элементы с аналогичные химические свойства отображаются в вертикальных столбцах, называемых группами.У некоторых групп есть имена, а также номера. Например, все элементы группы 1, кроме водорода, являются щелочными металлами, а элементы группы 18 — благородными газами, которые ранее назывались инертными газами. Различные строки таблицы называются периодами, потому что это расположение отражает периодическое повторение сходных химических и физических свойств химических элементов по мере увеличения их атомного номера. Элементы одного периода имеют одинаковое количество электронных оболочек. У вас есть трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты. |
Калькулятор тормозного пути | 101 Вычислительная техника
В этой задаче мы напишем программу Python для оценки общего тормозного пути транспортного средства на основе его скорости. Тормозной путь состоит из двух компонентов. Первый компонент — это расстояние реакции , которое преодолевает автомобиль из-за времени реакции / задержки водителя между моментом обнаружения препятствия на дороге и моментом торможения.Второй компонент — это тормозной путь , который представляет собой расстояние, которое транспортное средство будет преодолевать от точки, когда его тормоза полностью задействованы, когда дело доходит до полной остановки. На тормозной путь в первую очередь влияет исходная скорость автомобиля и коэффициент трения между шинами и дорожным покрытием.
На основании закона физики формулу тормозного пути можно записать следующим образом:
Для этой задачи мы будем использовать время отклика (t r ), равное 1.5 секунд, среднее время реакции водителя. На самом деле это время отклика зависит от возраста водителя, его опыта и состояния: например, У уставшего водителя время отклика ниже, чем у настороженного.
Обычное базовое значение коэффициента трения µ (произносится как «мю») составляет 0,7. В действительности этот коэффициент варьируется в зависимости от состояния дороги (например, сухая / влажная / ледяная), а также от типа, состояния и давления в шинах.
Наша цель — написать программу Python на основе модели INPUT / PROCESS / OUTPUT, которая будет:
- ВВОД: попросите пользователя ввести скорость автомобиля в милях в час (мили в час)
- ПРОЦЕСС: Преобразуйте эту скорость в м / с (метры в секунду)
- ПРОЦЕСС: Примените формулу тормозного пути (используя µ = 0.7 и t r = 1,5 с)
- ВЫХОД: отображение предполагаемого тормозного пути автомобиля в метрах.
Формула преобразования скорости
Чтобы преобразовать скорость автомобиля из миль в час (миль в час) в мили в секунду (метр в секунду), вам нужно будет применить следующую формулу:
Заполните код Python
Тестирование
Когда ваш код будет готов, выполните следующие тесты, чтобы убедиться, что ваш код работает должным образом:
Задача расширения:
Значение коэффициента трения µ зависит от состояния дороги.
Адаптируйте свой сценарий, чтобы спрашивать пользователя, сухая, влажная или обледенелая дорога.
На основе пользовательского ввода вы будете использовать следующие коэффициенты трения:
| Состояние дороги | Коэффициент трения |
| Сухой | µ = 0,7 |
| Мокрая | µ = 0,5 |
| Ледяной | µ = 0,3 |
Тестирование
Когда ваш код будет готов, выполните следующие тесты, чтобы убедиться, что ваш код работает должным образом:
Тормозной путь и время реакции
У отвлеченного водителя будет больше времени реакции, чем у не отвлеченного водителя.Отвлечение внимания водителя увеличит время реакции водителей и снизит их способность реагировать на аварийную ситуацию. Водителю требуется больше времени, чтобы отреагировать, и больше времени проходит между обнаружением опасности и началом торможения, поэтому автомобиль проезжает большее расстояние, прежде чем остановиться.
Два важных фактора, которые следует учитывать при расчете тормозного пути, — это время реакции и тормозной путь.
Время реакции
Среднестатистическому водителю требуется 1,5 секунды, чтобы среагировать на аварийную ситуацию.Для отвлеченного водителя это может занять до 3 секунд. Сосредоточенный водитель, движущийся со скоростью 60 км / ч, проедет примерно 25 метров, прежде чем отреагирует, а отвлеченный водитель, движущийся со скоростью 60 км / ч, проедет примерно 33 метра, прежде чем среагирует.
Тормозной путь
Тормозной путь автомобиля зависит от ряда переменных. Уклон проезжей части; автомобиль будет останавливаться быстрее, если он движется в гору, потому что сила тяжести помогает замедлить автомобиль. Также важно сопротивление трения между дорогой и шинами автомобиля.2)
d — расстояние, пройденное при замедлении (м)
Поскольку мы знаем, что v будет равно нулю, когда машина остановится, уравнение можно переписать как
d = u / 2a
Общее расстояние, которое требуется автомобилю для остановки, можно определить, прибавив расстояние реакции к тормозному пути.
Для получения дополнительной информации о коэффициенте трения посетите:
http://www.helium.com/tm/210140/coefficient-friction
Расстояние реакции | Следующее расстояние
Реакционные способности проверяются до предела, когда скорость является фактором.Водитель может среагировать достаточно быстро, чтобы задействовать тормоза; однако скорость автомобиля ограничивается законами физики в отношении того, насколько быстро он может остановиться.
Расстояние реакции — это расстояние, которое проходит ваш автомобиль за время, необходимое водителю, чтобы отреагировать на опасность и нажать на тормоз. Тормозной путь — это расстояние, на которое ваша машина проедет с момента нажатия на тормоза до полной остановки. Общий тормозной путь — это суммарное расстояние реакции и тормозного пути. Среднестатистическому человеку требуется полсекунды, чтобы подумать, и еще полсекунды, чтобы среагировать и затормозить.
Именно поэтому большинству водителей рекомендуется давать две секунды пустого пространства между собой и другими автомобилистами. Правило двухсекундного безопасного следования дистанции используется для обеспечения того, чтобы расстояние между вашей машиной и машиной впереди вас было достаточно большим, чтобы вы могли остановиться или обогнуть другую машину, если она внезапно остановится.
Правило двухсекундного интервала требует, чтобы вы оставались как минимум на две секунды позади идущей впереди машины. Две секунды — это минимальное расстояние и применяется к автомобилям, движущимся со скоростью тридцать пять миль в час или медленнее.По мере увеличения вашей скорости количество секунд, которое вы должны разделять между вами и автомобилем, идущим впереди, также должно увеличиваться. Расстояние между вами и другими транспортными средствами также должно увеличиваться в плохих условиях вождения.
Чтобы определить следующее расстояние, выберите неподвижный объект на дороге, например знак. Когда задняя часть впереди идущего автомобиля проезжает мимо этого объекта, начинайте отсчет. Отсчитав две секунды (одна тысяча одна, одна тысяча две) проверьте местонахождение вашего автомобиля. Если передняя часть вашего автомобиля находится на одном уровне с неподвижным объектом, вы отстаете от впереди идущего автомобиля всего на две секунды.Если вы миновали объект, значит, вы слишком внимательно следите за ним. Чтобы увеличить следующую дистанцию, просто снизьте скорость и посчитайте еще раз, чтобы подтвердить.
Информация, предоставленная для этой статьи, предоставлена Техасской школой безопасного вождения Comedy Driving, Inc. Наш курс безопасного вождения предназначен не только для отказа от билетов, но и для обучения методам безопасного вождения, таким как безопасное вождение на расстоянии и т. Д.
Физика превышения скорости машин
Может показаться, что это немного, но движение даже на несколько километров в час с превышением скорости значительно увеличивает риск аварии.
Многие из нас немного жульничают при вождении. Мы полагаем, что, хотя ограничение скорости составляет 60 км / ч, полиция не остановит нас, если мы сядем на 65. Поэтому 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 погибают или госпитализируются люди, — 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
метра
проехал до остановки
метра
проехал до полного включения тормозов
метра пройдено до остановки
Пройденометра до полного торможения
Физика, которая движет вами
Время реакции
Одной из причин повышенного риска является время реакции — время, которое проходит между человеком, воспринимающим опасность, и реакцией на нее.Рассмотрим этот пример. По одной дороге едут две машины одинакового 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 в 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 включенных тормозах) зависит от ряда переменных. {2} — 2ad $$
, где V f — конечная скорость, V 0 — начальная скорость, a — скорость замедления и d — расстояние, пройденное во время замедления.{2} / 2a $$
Отсюда видно, 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 прибавить 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, вагон 1 останавливается на 4,5 метра больше, чем вагон 2, что на 12% больше.
Теперь мы можем понять, почему машина 1 с большей вероятностью, чем машина 2, поразит Сэма. {2} — 2ad} = 8.2 \ mbox {} метров \ mbox {} за \ mbox {} секунду $$
(где d = 40 метров минус расстояние реакции 27,1 метра = 12,9 метра).
Таким образом, удар происходит со скоростью около 30 км / час, вероятно, достаточно быстро, чтобы убить Сэма. Если бы начальная скорость автомобиля составляла 70 км / час, скорость удара была бы 45 км / час, более чем достаточно, чтобы убить.
Эти расчеты предполагают, что у водителя среднее время реакции. Если водитель отвлечен и у него время реакции больше среднего, то он или она может ударить Сэма, даже не нажав на тормоза.
Столкновение с пешеходом
Поскольку пешеход, Сэм, намного легче машины, он мало влияет на ее скорость. Автомобиль, однако, очень быстро увеличивает скорость Сэма от нуля до скорости удара транспортного средства. На это уходит примерно время, за которое машина преодолевает расстояние, равное толщине Сэма, — около 20 сантиметров. Скорость удара Автомобиля 1 в нашем примере составляет около 8,2 метра в секунду, поэтому удар длится всего около 0,024 секунды.За это короткое время Сэм должен разогнаться со скоростью около 320 метров в секунду в секунду. Если Сэм весит 50 килограммов, то требуемая сила является произведением его массы и его ускорения — около 16 000 ньютонов или около 1,6 тонны веса.
Поскольку сила удара, действующая на Сэма, зависит от скорости удара, деленной на время удара, она увеличивается как квадрат скорости удара. Скорость удара, как мы видели выше, быстро увеличивается с увеличением скорости движения, потому что тормоза не могут вовремя остановить автомобиль.
После столкновения пешехода с автомобилем вероятность серьезной травмы или смерти сильно зависит от скорости удара. Снижение скорости удара с 60 до 50 км / час почти вдвое снижает вероятность смерти, но имеет относительно небольшое влияние на вероятность получения травмы, которая остается близкой к 100%. Снижение скорости до 40 км / час, как в школьных зонах, снижает вероятность смерти в 4 раза по сравнению с 60 км / час, и, конечно же, вероятность столкновения также резко снижается.
Современные автомобили с низким обтекаемым капотом более удобны для пешеходов, чем автомобили с вертикальной конструкцией, например, в полноприводных автомобилях, поскольку пешехода отбрасывает вверх к лобовому стеклу с соответствующим замедлением удара. Автомобили с упорами особенно недружелюбны по отношению к пешеходам и другим транспортным средствам, так как они предназначены для защиты своих пассажиров, не обращая внимания на других.
Удар по крупному объекту
Если вместо столкновения с пешеходом автомобиль врезается в дерево, кирпичную стену или какой-либо другой тяжелый объект, то вся энергия движения автомобиля (кинетическая энергия) рассеивается, когда кузов автомобиля изгибается и разбивается.{2}
$она увеличивается как квадрат скорости удара. Вождение очень тяжелого транспортного средства не сильно снижает эффект удара, потому что, несмотря на то, что больше металла для поглощения энергии удара, также требуется больше энергии для поглощения.
Меньше контроля
На более высоких скоростях автомобили становятся более трудными для маневрирования, что частично объясняется Первым законом движения Ньютона . Это означает, что если результирующая сила, действующая на объект, равна нулю, то объект либо останется в покое, либо продолжит движение по прямой без изменения скорости.Это сопротивление объекта изменению состояния покоя или движения называется инерция . Это инерция, которая заставит вас двигаться, когда машина, в которой вы находитесь, внезапно останавливается (если вы не пристегнуты ремнем безопасности).
Чтобы противодействовать инерции при движении на повороте дороги, нам нужно приложить силу, которую мы делаем, поворачивая рулевое колесо, чтобы изменить направление шин. Это заставляет автомобиль отклоняться от прямой линии, по которой он движется, и объезжать поворот.Сила между шинами и дорогой увеличивается с увеличением скорости и резкости поворота (Сила = масса × квадрат скорости, деленный на радиус поворота), увеличивая вероятность неконтролируемого заноса. Высокая скорость также увеличивает вероятность ошибки водителя из-за чрезмерного или недостаточного поворота (поворот рулевого колеса слишком далеко, тем самым «срезая угол» или недостаточно далеко, чтобы автомобиль ударился о внешнюю обочину дороги).
Убийственная скорость
Все эти факторы показывают, что риск попасть в аварию с несчастным случаем резко возрастает с увеличением скорости.В исследовании Университета Аделаиды, о котором говорилось ранее, это, безусловно, верно в зонах, где ограничение скорости составляло 60 км / час: риск удваивался с каждыми 5 км / час сверх ограничения скорости. Соответствующее снижение следует ожидать в зонах с более низкими скоростными режимами.
Вы сами определяете свою скорость, но физика решает, жить вам или умереть.TAC Безопасность дорожного движения, коммерческий
Заключение
Стоит ли рисковать? В нашем гипотетическом случае водитель Car 2, движущийся с ограничением скорости, сильно испугался бы, но не более того.