Настоящим откровением для начинающих водителей является отличие тормозного пути каждый раз, когда машина перемещается по дороге. Важность этого параметра очень важна, умение определять тормозной путь своей машины очень пригодится автомобилисту в дальнейшем.
Теоретический подход
Тормозным путем любого автомобиля принято называть дистанцию, которую преодолевает транспортное средство в промежуток времени от нажатия педали тормоза до окончательной остановки. На данный параметр оказывают влияние следующие факторы:
- Скорость движения;
- Тип дорожного полотна;
- Изношенность тормозной автомобильной системы;
- Марка шин и их состояние.
где S – метраж тормозного пути,
Kэ – значение тормозного коэффициента (у легковых авто Кэ=1),
V – скорость в момент начала торможения (км/час),
Фc – значение коэффициента, характеризующего сцепление с дорожной поверхностью.
На уровень Фс оказывают сильное влияние атмосферные факторы. Пример: Фс сухого асфальта = 0,7; мокрого асфальта – 0,4; уплотненного снега – 0,2, а гололеда – 0,1.
Когда водитель движется по трассе, он не может в уме подсчитывать свой путь торможения, поэтому для этих случаев действуют усредненные показатели. Данные цифры носят ориентировочный характер и рассчитаны для трасс с нормальными условиями. Например, на скорости в 60 км/час тормозной путь имеет длину 17 м, 90 км/час – от 50 до 60 м, 90 км/час – 90 м и выше.
Важно: превышение скорости в 2 раза порождает удлинение тормозного пути в 4 раза!
Практические советы
Но на длину пути торможения автомобиля оказывают влияние и другие факторы. При попадании в поле зрения водителя препятствия на дороге он должен интуитивно надавить педаль тормоза. Профессиональные гонщики выполняют эту операцию за 0,3 сек, в то время как новичок тратит на манипуляцию от 1,7 сек и больше.
На срабатывание тормозной системы также требуется время. В легковых машинах длительность срабатывания тормозов составляет от 0,1 до 0,3 сек, следующие 0,3-0,4 сек происходит возрастание тормозного усилия до предела. Это, конечно, доли секунд, но именно они приближают кузов автомобиля к препятствию.
Для снижения негативных проявлений внезапного торможения водитель должен соблюдать следующие правила:
1) Реально оценивать состояние дорожного полотна и с ним соизмерять развиваемую скорость;
2) Достаточная дистанция с авто, идущим впереди;
3) Более новые машины обладают более короткой дистанцией торможения;
4) Нельзя перестраиваться перед идущими навстречу автобусами и грузовыми машинами, чей тормозной путь гораздо длиннее;
5) За рулем нельзя отвлекаться от дороги;
6) Регулярный осмотр шлангов тормозов и колодок позволит своевременно выявить неисправность и устранить ее.
Нельзя резко давить на педаль тормоза, на дороге нужно сохранять спокойствие и сосредоточенно следить за другими участниками движения. Описанные меры позволят избежать многих аварийных ситуаций.
Помимо заключённого в названии, собственно, движения предполагает остановку. Вы тормозите на светофоре, перед пешеходным переходом, перед другой машиной и тому подобное по много раз за поездку. Иногда (обычно чаще, чем хотелось бы) вам приходится останавливаться очень быстро и резко. Есть 2 термина, которые нужно различать в связи с этим: тормозной путь и остановочный путь. Они значат разные вещи, хоть и связаны между собой общим предназначением: показать водителю, что законы инерции действуют на любую машину.
В чём разница
Тормозной путь для каждой машины является статическим показателем. Его замеряют инженеры на тестах, указывают в расширенных спецификациях. Конечно, мы пока говорим об идеальных условиях. Такие показатели не будут учитывать мокрый асфальт, стёртые колодки и . Поэтому не стоит воспринимать эти цифры как нечто магическое, что заставит ваш автомобиль одинаково затормозить и на сухом новом асфальте, и на мокром льду. На них стоит лишь ориентироваться, не более.
Гораздо более значимым показателем для водителя (и гораздо более субъективным, как бы парадоксально это ни звучало) будет остановочный путь. То, что подразумевается под остановочным путём, можно замерять только разово. Скорее всего, каждый раз цифры будут разными, это определено самой сутью показателя. Итак, это расстояние, которое машина проходит с момента, когда водитель заметил препятствие, и до момента полной остановки. То есть этот показатель зависит от скорости вашей реакции, от вашей концентрации на дорожной обстановке, от того, с какой силой вы давите на педаль тормоза… Естественно, всё это очень индивидуально. Вы можете сказать, что цифры не должны отличаться очень уж сильно, и мы бы с вами согласились, если бы не одно «но»: время между «заметил» и «осознал» очень сильно зависит от вашего состояния. Сторонний наблюдатель может хоть как-то это оценить, но вот вы сами не способны на это. В частности, именно поэтому запрещено садиться пьяным за руль. Ваша реакция замедляется, но вы сами этого не осознаёте; поэтому пьяный водитель представляет огромную опасность для всех участников движения, в том числе и для самого себя.
Как считать
Формул для расчёта остановочного пути, соответственно, не существует. Наш математический аппарат не способен обработать такое количество переменных. Поэтому, пожалуйста, не отвлекайтесь от дороги, когда сидите за рулём.
Тормозной путь часто отождествляют с длиной тормозного следа. Хоть эти показатели и не значат одно и то же, однако вытекают один из другого. Поэтому не станем отходить от общепринятой практики. В этом смысле тормозной путь широко используется в разборе дорожных ситуаций; например, зная массу машины и измерив тормозной путь, можно определить скорость, с которой двигался автомобиль. Если говорить о готовой формуле, то вот так она выглядит:
V a - собственно, скорость, которую нам нужно вычислить;
t з - время усиления торможения;
j - установленное время торможения (берётся из таблицы);
S ю - длина тормозного следа.
Обратите внимание, что величины измерения в этом уравнении - секунды и метры. Соответственно, ответ вы получите в метрах в секунду; мы предупреждаем, чтобы не сбивать вас с толку. На первый взгляд, формула не такая уж сложная. Тем не менее вычисления могут запутать вас из-за достаточно большого числа параметров и их непрозрачности. Например, время усиления торможения как-то интуитивно не может появиться у вас в голове, когда вы смотрите на след . Определение скорости по тормозному пути всё же остаётся уделом экспертов. А теперь представьте, что вдобавок к этому вам нужно учесть ещё с десяток параметров, относящихся к вам и вашему состоянию. Представили? Это сложно для неподготовленного к математике, физике и баллистике человека, так что расчёты тоже оставим экспертам. Надо же им чем-то заняться.
А что тогда
Можно провести расчёт тормозного пути автомобиля, но мы считаем, что это бессмысленно. Как-то с трудом можно представить, чтобы водитель, особенно неопытный, в момент, когда нужно принимать решение, начал подставлять цифры в формулу. Существуют средние показатели, на них и следует ориентироваться. Пусть они приблизительные, но они могут подсказать вам порядок цифр, «вилку» значений. Существуют таблицы длин тормозного пути автомобиля в зависимости от его класса, потому что, само собой, тяжеленный внедорожник тормозит совсем не так, как микролитражка. Эти таблицы составляются для скорости 60 км/ч. Но будьте осторожны, пропорция для расчёта коварна, она умножает значения на квадрат «дельты», то есть при увеличении скорости в 2 раза тормозной путь увеличится в 4 раза!
Существуют некие стандарты для веса автомобиля определённого класса. Вряд ли, скажем, огромный пикап будет весить меньше полутора тонн (мы бы ставили, вообще-то, тонны на 2). А вот спорткар или суперкар, кузов которого выполнен практически полностью из углеродного волокна или ещё какого-нибудь гиперинновационного материала, это уже совсем другое дело. Он не вписывается ни в одну таблицу, да и не место ему там. Вот почему в таблице значения усреднённые и приведены они для владельцев серийных автомобилей.
Эти значения, как мы уже писали, не должны восприниматься вами как истина в последней инстанции. Это идеальные цифры, повторить их смогут разве что профессиональные гонщики на абсолютно новых автомобилях. В этой таблице может быть указан тормозной путь для мокрой дороги, но мы-то с вами знаем, что «мокро» бывает неодинаково. Ливень или дождь? Плюс на улице, ноль или минус? День или ночь? Так что таблица не панацея. Да, она полезна, чтобы вы узнали, сколько примерно будет ехать ваша машина после того, как вы нажали , но не более. Всё равно на дороге вам нужно соблюдать осторожность и дистанцию.
Калькулятор не пригодится
Чтобы хоть как-то рассчитать тормозной путь своего автомобиля, вам потребуются знания, упорство и куча данных. Так что это, как мы уже сказали выше, не очень полезно. Вместо этого лучше принять меры для того, чтобы снизить это значение, даже если вы не знаете его с точностью до сантиметров. Регулярно проверяйте состояние тормозной системы, доливайте тормозную жидкость, меняйте колодки. И внимательно смотрите за дорогой, это может спасти не только вашу, но и чужую жизнь.
Тем не менее не переусердствуйте. Конечно, но если вы прикинули, что ваш тормозной путь составит примерно, скажем, 20 метров, это не значит, что нужно держать именно такое расстояние между вашими машинами. Будьте здравомыслящим человеком. Машина впереди движется со сравнимой с вашей скоростью и она также обладает массой, так что не сможет затормозить мгновенно. Поэтому нескольких метров между вами будет достаточно.
Ещё один важный момент для вас: оборудована ли ваша машина ABS? Если да, то эта система обезопасит вас от заблокированных колёс при любом торможении, особенно при резком. Так, вас не понесёт в неконтролируемый занос. Если же этой системы на вашем автомобиле нет, то не давите на педаль изо всех сил. Периодически приподнимайте ногу, совсем немного. Это ослабит нажим тормозных колодок, даст колесу потратить хоть небольшую часть инерции торможения на прокручивание, и опять-таки не даст ему уйти с траектории.
В общем, наши рекомендации банальны до невозможности: следите за состоянием систем своего автомобиля, следите за дорогой, не садитесь за руль пьяным или сонным и помните - дорога опасна. Не расслабляйтесь, и это сохранит вам жизнь.
Сила трения возникает в месте соприкосновения двух тел и препятствует взаимному перемещению этих тел относительно друг друга. Она всегда направлена противоположно движению тел либо направлению приложения внешней силы. В случае если тела неподвижны. В результате трения механическая энергия переходит в тепловую.
Трение делится на трение покоя и трение движения. Трение движения в свою очередь делится трение качения и трение скольжения. Трение покоя возникает, когда соприкасающиеся тела пытаются сместить друг относительно друга.
Формула 1 - Сила трения.
N - Сила реакции опоры.
Мю - Коэффициент трения.
Трение покоя, как видно из названия, возникает, когда к телам прикладывается сторонняя сила стремящаяся сместить их друг относительно друга. Но движение еще не возникает. Движения нет именно потому, что ему препятствует сила трения покоя. В тот момент, когда внешняя сила превысит силу трения покоя, возникнет сила трения скольжения.
Причиной возникновения силы трения является неровности на поверхности соприкасающихся тел. Даже если поверхности выглядят гладкими, на самом деле при большом увеличении, видно, что поверхность является шершавой. Так вот именно эти неровности на поверхности двух тел и цепляются друг к другу.
Рисунок 1 - Соприкасающиеся поверхности.
Казалось бы, если поверхности отполировать до зеркального блеска то трение между ними должно если не исчезнуть совсем, то уж точно упасть до минимального значения. А на практике оказывается все не так просто. В случае очень гладких поверхностей проявляется еще один фактор увеличивающий трение. Это межмолекулярное притяжение. При очень тонкой обработке материала, молекулы вещества двух тел находятся настолько близко друг к другу, что возникают настолько сильные силы притяжения, что они препятствуют движению тел друг относительно друга.
Конечно же, на величину силы трения влияет и сила, которая прижимает тела друг к другу. Чем она выше, тем выше сила трения. Если вы зимой катите, пустые санки по снегу это выходит достаточно легко. Если на санках будет сидеть ребенок, тащить их будет уже сложнее. Ну а если в них сядет взрослый, вы уже дважды подумаете, а стоит ли их тащить вообще. Во всех этих случаях качество поверхности полозьев санок и поверхность снега неизменна. А вот сила тяжести разная, что и приводит к увеличению силы трения.
Кроме трения скольжения еще существует и сила трения качения. Опять же в названии скрыта и суть явления. То есть это, то трение, которое возникает во время качения одного объекта по поверхности другого. Трение качения во много раз меньше трения скольжения.
Представьте себе металлический шарик, катящийся по поверхности стола. Из-за деформации стола, да и самого шарика, место контакта между ними представляет не точку, а некоторую поверхность. В результате точка приложения реакции опоры смещается от центра равновесия немного вперед. А реакции опоры немного назад. В результате Нормальная часть реакции опоры компенсируется силой тяжести, а тангенциальная составляющая и есть той силой трения качению.
Трения возникает при непосредственном соприкосновении тел, препятствуя их относительному движению, и всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения.
Силы трения имеют электромагнитную природу, как и силы упругости. Трение между поверхностями двух твердых тел называют сухим трением. Трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой называют вязким трением.
Различают трение покоя , трение скольжения и трения качения .
Трение покоя - возникает не только при скольжении одной поверхности по другой, но и при попытках вызвать это скольжение. Трение покоя удерживает от соскальзывания находящиеся на движущейся ленте транспортера грузы, удерживает вбитые в доску гвозди и т. д.
Силой трения покоя называют силу, препятствующую возникновению движения одного тела относительно другого, всегда направленную против силы, приложенной извне параллельно поверхности соприкосновения, стремящейся сдвинуть предмет с места.
Чем больше сила, стремящаяся сдвинуть тело с места, тем больше сила трения покоя. Однако, для любых двух соприкасающихся тел она имеет некоторое максимальное значение (F тр.п.) max , больше которого она быть не может, и которая не зависит от площади соприкосновения поверхностей:
(F тр.п.) max = μ п N,
где μ п - коэффициент трения покоя, N - сила реакции опоры.
Максимальная сила трения покоя зависит от материалов тел и от качества обработки соприкасающихся поверхностей.
Трение скольжения . приложим к телу силу, превышающую максимальную силу трения покоя - тело сдвинется с места и начнет двигаться. Трение покоя сменится трением скольжения.
Сила трения скольжения также пропорциональна силе нормального давления и силе реакции опоры:
F тр = μN.
Трение качения . Если тело не скользит по поверхности другого тела, а, подобно колесу, катится, то трение, возникающее в месте их контакта, называют трением качения. Когда колесо катится по полотну дороги, оно все время вдавливается в него, поэтому перед ним постоянно оказывается бугорок, которых необходимо преодолеть. Этим и обусловлено трение качения. Трение качения тем меньше, чем тверже дорога.
Сила трения качения также пропорциональна силе реакции опоры:
F тр.кач = μ кач N,
где μ кач - коэффициент трения качения.
Поскольку μ кач << μ , при одинаковых нагрузках сила трения качения намного меньше силы трения скольжения.
Причинами возникновения силы трения являются шероховатость поверхностей соприкасающихся тел и межмолекулярное притяжение в местах контакта трущихся тел. В первом случае поверхности, кажущиеся гладкими, на самом деле имеют микроскопические неровности, которые при скольжении зацепляются друг за друга и мешают движению. Во втором случае притяжение проявляется даже при хорошо отполированных поверхностях.
На движущееся в жидкости или газе твердое тело действует сила сопротивления среды , направленная против скорости тела относительно среды и тормозящая движение.
Сила сопротивления среды появляется только во время движения тела в этой среде. Здесь нет ничего подобного силе трения покоя. Наоборот, предметы в воде сдвигать намного легче, чем на твердой поверхности.
