Определение скорости автомобиля по тормозному пути
Равнозамедленное движение.
v*v/2=Sa
где v — скорость до начала торможения, S-пройденный путь (длина черного следа резины размазанной по асфальту), a-ускорение (замедление) в торможении.
Это берется из перехода ВСЕЙ кинетической энергии mv*v/2 в работу силы трения (разрушение резины, т.е. черный след) (m a)<это сила трения>*S<это пройденный в торможении путь> Ускорение (замедление) при торможении
a=g*k BR> где k коэффициент трения (коэффициент сцепления резины с асфальтом, так это называется в гаишных документах),
g напряженность поля тяжести (сколько ньютонов СИЛЫ веса на каждый килограмм МАССЫ автомобиля; попросту говоря ускорение свободного падения, равное на всей Земле 9.81 н/кг или что то же самое м/с2)
Итого получается
v2/2=Sgk
двойка после скорости означает квадрат
Значение коэффициента сцепления k может быть от 0.7-0.9 для сухого асфальта и хорошей резины до 0.03-0.01 на льду. Умелое торможение на грани блокоровки колес (работа хорошей АБС) могут повысить коэффициент трения процентов на 10-20, но это не наш случай: раз черный след на асфальте — колеса были заблокированы.
Минимально допустимая эффективность тормозов для легковушки 0.64 (на каждую тонну веса тормозное усилие 640 кг) регламентируется в ГОСТ 25478-91 для вообще тормозов. Предполагается что на сухом асфальте (или на резине барабана на ПИК) сцепление резины гораздо лучше, так что это качество собственно тормозов. Одним словом, на сухом асфальте принято считать, что машина замедлялась с ускорением 0.64g, 9.81*0.64 примерно 6.3 м/с2
Обратная задача (вычисление скорости по тормозному пути) решается так
v<м/с>=sqrt(2*9.81<м/с2>*0.64*S<м>)
где функция sqrt означает квадратный корень, и скорость переводится из метров в секунду в километры в час согласно соотношению 36 км/ч=10м/с
В остановочный путь еще входит расстояние пройденное с начальной скоростью за время реакции водителя (0.2 сек) и время срабатывания тормозной системы (по ГОСТ 25478-91 не хуже 0.5 сек для легковушек). Черного следа на асфальте в это время не остается, и в расчетах скорости из длины тормозного следа поэтому используют только тормозной путь.
Расчет тормозного пути и скорости.
Экспертиза использует следующие формулы и методики.
Va =0.5 х t3 х j + v2Sю х j
где:
в выражении v2Sю х j, v — это квадратный корень для всего выражения, просто не получилось при написании.
Va — начальная скорость автомобиля, м/с;
t3 — — время нарастания замедления автомобиля, с;
j — установившееся замедление автомобиля при торможении, м/с2;
(для мокрого покрытия-5м/с2 по ГОСТ 25478-91 или приложению ниже)
для сухого покрытия j=6,8 м/с2, отсюда начальная скорость автомобиля при «юзе» в 21м равна 17,92м/с, или 64,5км/ч.
Sю — длинна тормозного следа (юза), м.
где:
S0 — путь автомобиля с момента начала реагирования водителя на опасность до остановки (остановочный путь)
S1 + S2 +S3+ S4 — пути автомобиля за промежутки времени t1 , t2 , t3 , t4
t1 — время реакции водителя, -0,8с.
t2 — время запаздывания гидравлического тормозного привода, выбирается 0,2с.
t3 — время нарастания замедления, 0,3с.
t4 = Vю/j = Va/j — 0,5 t3 — время полного торможения, с.
T0 = t1 + t2 + t3 + t4 = T + Va / j;
приняв Т = t1 + t2 + 0,5 t3 можно легко расчитать остановочный путь и остановочное время автомобиля.
Это можно расчитать для сравнения условий движения двух участников ДТП.
Справочная литература:
1. Иларионов В.А. «Экспертиза дорожно-транспортных происшествий». М., Транспорт, 1989г.
2. Иларионов В.А. «Задачи и примеры по экспертизе ДТП». Учебное пособие. МАДИ. М., 1990г.
3. Коршаков И.К., Сытник В.Н. «Комплексный анализ дорожно-транспортных происшествий». Учебное пособие. МАДИ. М.1991г.
4. Ермаков Ф. «Оценка достоверности и объективности заключения судебной автотехнической экспертизы» Российская юстиция, №5, 1997г.
Тормозной путь
тормозной путь (м)
S=Kэ*V*V/(254*Фc),
где Кэ-тормозной коэффициент (для легкового автомобиля =1),
V — скорость в км/ч в начале торможения,
Фc — коэффициент сцепления с дорогой (=0.7 сухой асфальт, 0.4 мокрая дорога, 0.2 укатанный снег, 0.1 обледенелая дорога)
След юза.
В экспертной практике принято считать, что следы юза, вызванные блокировкой колес, остаются только в период полного торможениия (т.е. торможение в пол), а момент начала следообразования совпадает с моментом возникновения установившегося замедления, отсюда
Sю=Vю*Vю/2j,
где Sю — длина следа торможения (м)
Vю — скорость автомобиля в начале полного торможения (м/с)
j — установившееся замедление транспортного средства при полном использовании сцепления всеми шинами автомобиля (м/(с*с))
Это величина — экспериментально-расчетная, у конкретного автомобиля может быть иная. Может быть расчитана по следующей формуле:
j=f*g,
где f — коэффициент продольного сцепления шин с дорогой — замеряется на месте ДТП с помощью «пятого колеса» или переносных приборов, а g — 9.8 м/(с*с)
Однако не забывайте, что до начала полного торможения, автомобиль проходит некоторое расстояние с нарастанием замедления,
поэтому Vю=Vа-0.5*t(3)*j,
где Vа — начальная скорость автомобиля,
а t(3) — время нарастания замедления, которое зависит от типа тормозного привода, состояния дорожного покрытия и массы автомобиля. При пневматическом приводе оно больше, чем при гидравлическом, и возрастает при увеличении коэффициента сцепления и массы автомобиля.
Остановочный путь
S = (T1+T2+0,5*T3)*V/3,6 + V*V/(26*J) где:
T1 = 0,8с — время реакции водителя;
T2 = 0,1с — время запаздывания срабатывания тормозного привода;
T3 = 0,35 — время нарастания замедления;
V = — скорость, км/ч;
J = 6,8 — установившееся замедление.
Существует таблица, указывающая в каких ситуациях какая должна быть реакция водителя. Там T1 находится в пределах 0,6 — 1,4 с (с шагом 0,2) .
Почему эксперты применяют 0,8 — не понятно (у каждого человека разная реакция — поэтому и применяются пределы), так как уже при T1 = 1с результат уже изменяется (в последствии этого результат экспертизы может быть совершенно противоположным).
Сопоставим длину тормозного следа и скорость автомобиля
Формула выглядит так:
Sю= 0,5xTзxVo + Vo^2/(2xj)
Vo — начальная скорость автомобиля, м/с;
Tз — — время нарастания замедления автомобиля, с;
j — установившееся замедление автомобиля при торможении, м/с2;
(для мокрого покрытия-5 м/с2, для сухого покрытия j=6,8 м/с2 по ГОСТ 25478-91)
Sю — длинна тормозного следа (юза), м.
Tз — по методикам = 0,3 с
www.ostanovkam.net
Остановочный путь
Остановочный путь
Путь реакции
Путь реакции это расстояние, которое автомобиль успел проехать с того момента, как вы заметили опасность, до того момента, как вы начали тормозить или поворачивать.
Путь реакции зависит от:
- Скорости автомобиля. Путь реакции прямо пропорционален скорости: в 2 раза больше скорость = в 2 раза больше путь реакции.
- Времени реакции. Нормальное время реакции человека составляет 0.5 — 2 сек. На время реакции оказывают влияние опыт, возраст, состояние водителя и многие внешние факторы. Обычно лучшее время реакции у опытных водителей, в возрасте 45 — 54 года.
Путь реакции можно существенно сократить, если вы:
- Предвидите опасную ситуацию.
- Внимательно следите за дорогой и готовы к действиям.
Путь реакции может существенно увеличиться, если
Расчет пути реакции
Допустим, автомобиль движется со скоростью 50 км/час и время реакции составляет 1.5 секунды.
- Переводим км/час в м/с. 50 + 10 % = 55
55 / 4 = 13.75 м/с - Умножаем скорость (в м/с) на время (в сек.) получаем пройденный путь. 13.75 * 1.5 путь реакции = 20.625 метра.
Тормозной путь
Тормозным путем называется расстояние, которое проезжает автомобиль с момента начала торможения и до полной остановки.
Тормозной путь зависит от:
- скорости автомобиля, рост квадратичный, в 2 раза больше скорость => в 4 раза больше тормозной путь. в 3 раза увеличивается скорость => в 9 раз возрастает тормозной путь.
- состояния дороги, играют роль уклон, состояние дорожного покрытия, сухая дорога или мокрая и пр.
- массы автомобиля, у груженого автомобиля тормозной путь больше.
- колес и тормозов, состояние тормозной системы, количество колес, качество протектора, наличие дополнительных систем торможения и пр.
Расчет тормозного пути
Очень трудно расчитать тормозной путь для абстрактного автомобиля. Обычно большинство задач сводится к тому, что зная тормозной путь на одной скорости, необходимо вычислить его для другой скорости. Зная, что зависимость квардратичная, это достаточно просто. Тем не менее есть некоторые цифры, которые можно брать за основу.
Считается, что средний автомобиль на хорошей сухой дороге, двигаясь со скоростью 10 км/час, имеет тормозной путь 0.4 метра. Соответственно, для скорости 20 км/час он составит 1.6 метра, 30 км/час — 3.6 метра, 50 км/час — 10 метров.
Более точные цифры можно получить, воспользовавшись формулой S = V² / (250 * k), в которой S это тормозной путь, V — скорость автомобиля в км/час, k — коэффициент трения колес по асфальту (0.8 для сухой дороги — 0.1 для льда). Формула дает результат для скорости 50 км/час — 12.5 метров.
Остановочный путь
Остановочный путь есть сумма пути реакции и тормозного пути. Задачи по вычислению остановочного пути сводятся к вычислениям пути реакции и тормозного пути.
Обычно в экзаменационных вопросах разница между вариантами ответов достаточно существенна. Вам не нужно вычислять подобные цифры с точностью до знака после запятой. Если приближенное вычисление показывает ответ «12», То, как правило, этого достаточно, если вам необходимо выбрать между вариантами ответов «5», «10» и «20».
korkort.ru
Тормозной путь, формула — Лада мастер
Беспечность выглядит эффектно только в хорошо продуманных сценах из боевиков и детективов. На самом же деле, большинство водителей даже не представляют, о какой опасности идёт речь, когда говорят о соблюдении дистанции и о превышении скорости. Многие ли падали с трехметровой высоты плашмя на бетонный пол? Едва ли. А на самом деле, точно такую же нагрузку будет испытывать человек в автомобиле при наезде на неподвижное препятствие на скорости… всего 28 км/ч.
Содержание:
Зачем знать длину тормозного пути
Раз уж мы начали с расчётов, говоря о длине тормозного пути движущегося автомобиля, используем простую физическую формулу, известную каждому школьнику. Её используют для вычисления перехода энергии падения в кинетическую энергию конце пути (mgh=mVx2/2). Отсюда получаем, что при скорости около 30 км/ч тело получает удар, равный падению с высоты три метра. Соответственно, при движении на скорости 60 км/ч сила удара будет равна падению с высоты 15м, а уже на скорости 90 км/ч — с высоты около 32 м, 120 км/ч — это уже высота 55 метров.
Даже учитывая, что в автомобиле срабатывает подушка безопасности, выжить при лобовом ударе на скорости 60 км/ч шансов очень мало. Это примерная высота хрущевки. Отважится ли кто-то прыгнуть с крыши пятиэтажки, обвязавшись надувными подушками? Едва ли. А что говорить о скорости в 90 км/ч, удар при которой равносилен падению с высоты десятиэтажного дома? А с высоты 55 метров? Шансов выжить никаких, и это даже при условии, что подушка безопасности сработает безукоризненно.
Эмпирическая формула расчёта тормозного пути
Имея отличный водительский глазомер и достаточный опыт, каждый сможет определить расстояние до объекта на глаз, хотя бы примерно. Водительский опыт показывает, что для мгновенного вычисления длины тормозного пути по скорости, необходимо просто бросить взгляд на спидометр, оценить расстояние до препятствия, тогда тормозной путь будет равен половине числа, которое показывает спидометр. То есть, исходя из эмпирической формулы расчёта длины тормозного пути, безопасная дистанция до любого объекта будет равна мгновенной скорости, разделённой пополам. Практически так же производят расчёт скорости автомобиля по тормозному пути.
При этом нужно учитывать такое понятие, как остановочный путь, это термин экспертов дорожной полиции и он учитывает не только сам по себе тормозной путь, но и скорость реакции, а также время реагирования системы тормозов. В принципе — это расстояние до абсолютной остановки машины от того момента, когда водитель зафиксировал препятствие. Естественно, остановочный путь всегда больше тормозного, поскольку средняя скорость реакции здорового и трезвого водителя около 0,8 с, а тормозная система срабатывает ещё за 0,2-0,3 с. Следовательно, до полной остановки машины пройдёт ещё 1,1 с, а на скорости 60 км/ч автомобиль проходит 16,6 метров за одну секунду. Почти семнадцать метров, которые неминуемо будут добавляться к длине тормозного пути и которые редко учитываются большинством водителей. Вот именно поэтому необходимо серьёзно отнестись хотя бы к теоретическому вычислению длины тормозного пути.
Что нужно для расчёта тормозного пути
Чтобы вычислить тормозной путь формула которого указана на рисунке с пояснениями, мало знать моментальные сухие данные.
Теоретически, для оценки тормозных характеристик машины необходимо использовать массу данных:
- длину тормозного пути;
- минимальное время, за которое тормозная система сработает;
- диапазон изменения тoрмозных усилий;
- алгоритм изменения тoрмозных усилий;
- производительность тормозов в зависимoсти от нагрева;
- качество дорожного покрытия;
- эффективность подвески автомобиля;
- степень износа и тип покрышек.
Здесь нужно учитывать целый ряд моментов. К примеру, эффективность работы тормозной системы в каждом автомобиле может быть разной и это само собой разумеется. Гидравлическая система тормозов даёт задержку минимум 0,2-03 с, а пневматика, установленная на большинстве грузовиков и автобусов и того больше, до 0,6 с. Кроме этого, есть такое понятие, как нарастание тормозного усилия с нуля до максимального значения и это также отбирает от 0,4 до 0,6 с, при этом влияние скорости движения на длину тормозного пути в этом случае увеличивается в квадрате, то есть при увеличении скорости в два раза, тормозной путь будет вчетверо длиннее.
Дополнительные составляющие тормозного пути
При вычислении эффективности тормозов очень большое значение имеет характеристика подвески и состояние шин. При чем тут подвеска? Очень просто. У нас под колёсами довольно редко встречается идеально ровный асфальт, а именно подвеска, точнее, амортизаторы, рессоры, торсионы и пружины как раз и прижимают колеса к поверхности, делая торможение и управление максимально эффективным. Если амортизатор неисправен, колеса подпрыгивают на ухабах и о полном контакте с покрытием не может быть и речи.
Давайте к этому прибавим кoэффициент сцепления резины с дорoгой — здесь огромное значение имеет состояние дороги, тип покрышки (зима или лето), рисунок протектора, геометрия, износ прoтектора и качество резиноматериала. Тесты показали, что на одном и том же автомобиле, но с разными покрышками, длина тормозного пути может изменяться до трёх-пяти метров, а о качестве пoкрытия и говорить нечего. Попробуйте сравнить тoрможение на сухом асфальте и на льду.
Как видим, факторов, влияющих на тормозной путь, а тем более на остановочный, достаточно много, поэтому предельная концентрация внимания за рулём — это гарантия безопасной езды. Проверяйте тормоза вовремя, не говорите по телефону за рулём и пусть все ваши дороги будут добрыми!
ladamaster.com