Что такое тормозной путь автомобиля физика

Что такое тормозной путь автомобиля и как его рассчитать?

Автоликбез 14 сентября 2019

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

Понятие тормозного пути автомобиля

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

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

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

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

От чего зависит тормозной путь?

Очевидно, что дистанция торможения будет различной в зависимости от ситуации и ее условий. Так, факторы, влияющие на величину этого пути, делят на две группы:

1. Факторы, которые зависят от автомобилиста.
2. Факторы, которые не зависят от автомобилиста.

К условиям, которые не зависят от того, кто управляет автомобилем, относят погоду и состояние дорожного покрытия. Что касается погоды, то логично, что в дождь, снег или гололед времени для остановки машины потребуется больше, чем в сухую погоду.

Дорожное покрытие тоже оказывает влияние на расстояние торможения. Если дорога гладкая без добавления камня, то дистанция, которая будет пройдена транспортным средством при торможении, также будет больше.

На заметку! Если на дорогах есть ямы, то, скорее всего, тормозной путь будет коротким. Это связано с тем, что на таком плохом участке дороге автомобилист просто не будет развивать высокую скорость.

Гораздо больше факторов, которые зависят от водителя (владельца машины):

• скорость. Логично, чем меньше скорость, тем короче расстояние торможения;
• состояние и устройство тормозной системы. Важно, чтобы машина, в том числе ее тормоза, работала исправно, чтобы колодки не были изношены, а давление в шинах было достаточным.
• вид установленных шин. Протектор не должен быть сильно изношен, а тип установленной резины должен соответствовать погодным условиям;
• загрузка автомобиля. Чем легче транспортное средство, тем проще его остановить. Расстояние торможения нагруженного автомобиля будет более длинным;
• наличие системы ABS. На сухом асфальте данная система поможет остановить машину быстрее, а вот в гололед она позволит сохранить управление, но дистанция торможения при этом станет длиннее;
• трезвое состояние водителя. Адекватный водитель быстрее реагирует на быстро меняющуюся ситуацию на дороге, благодаря чему, он быстрее остановит свой транспорт при необходимости;
• отсутствие отвлекающих факторов во время движения. Зачастую замедленная реакция автомобилиста связана с тем, что он отвлекается и не следит за дорогой. Самый распространенный фактор отвлечения внимания – это мобильный телефон. Из-за замедления реакции того, кто управляет авто, путь торможения увеличивается.

Формула расчета тормозного пути

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

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

Для выполнения такого расчета используют следующую формулу:

Sторм = Кэ * V * V / (254 * Фс), где:

Sторм – путь торможения;

Кэ – коэффициент торможения;

V – скорость машины;

Фс – коэффициент сцепления.

Последний коэффициент может быть разным. Так:

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

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

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

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

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

Чем отличается тормозной путь от остановочного?

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

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

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

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

Как рассчитать полное время остановки и итоговый тормозной путь?

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

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

Sреакции = V / 10 * 3, где

V – это скорость транспортного средства.

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

Sитог = Sторм + Sреакции

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

Sреакции = 80/10 * 3 = 24 метра

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

Sитог = 36 + 24 = 60 метров

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

Формула его расчета следующая:

, где:

– время реакции водителя;

– время срабатывания тормозного привода;

– время нарастания тормозных сил;

– начальная скорость торможения;

– ускорение свободного падения;

– коэффициент продольного сцепления с дорогой колёс автомобиля;

– коэффициент эффективности торможения.

Важно! Общепринятая норма времени реакции автомобилиста равняется одной секунде.

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

Источник статьи: http://autochainik.ru/tormoznoy-put-avtomobilya.html

Что такое тормозной путь автомобиля физика

Хуртина Алена Игоревна, ученица 9 класса МБОУ СОШ № 15 г. Калуги, 16 лет

Номинация: «Исследование»
Куратор: Андреева Юлия Вячеславовна

Исследовательский проект по физике

Тормозной путь.

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.

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.

II. Основная часть.

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: µ mg = ma , откуда а = µg. Путь до полной остановки рассчитывается по формуле: S = v 2 /2 a , поэтому о сновной тормозной путь автомобиля можно определить по формуле:

S — тормозной путь в метрах;

v — скорость движения автомобиля в момент начала торможения в м/сек;

g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с 2 ;

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

Источник статьи: http://pedagogika-smi.net/load/vserossijskie_konkursy_2017_2018_uch_goda/konkurs_nouchnoj_dejatelnosti_quot_budushhij_uchenyj_quot/tormoznoj_put/109-1-0-595

От чего зависит длина тормозного пути и по какой формуле ее можно рассчитать

Тормозной путь – расстояние, которое потребуется автомобилю, чтобы полностью остановиться с момента начала работы системы торможения.

В обиходе этот термин часто путают с остановочным, однако тормозной и остановочный путь – разные понятия. В последнем случае учитывается расстояние, прошедшее с момента осознания водителем необходимости торможения до скорости 0 км/ч. Тормозной путь – часть остановочного.

От чего зависит тормозной путь

Рассматриваемый показатель не является постоянной величиной и может варьировать по ряду причин. Все факторы, влияющие на путь торможения, можно разделить на две большие группы: зависящие от водителя и независящие от водителя. К числу причин, не зависящих от человека за рулем, относят:

Несложно догадаться, что в дождь, снег или гололед расстояние, которое потребуется для остановки автомобиля, будет большим, чем на сухом асфальте. Торможение окажется длительным и при движении по гладкому асфальту, в который не была добавлена каменная крошка. Здесь колесам не за что зацепиться, в отличие от шершавых покрытий.

На заметку: стоит заметить, что плохое качество дороги (ямы, выбоины) не приводит к удлинению расстояния, необходимого для остановки. Здесь играет роль человеческий фактор. Пытаясь сберечь подвеску, водители редко развивают высокую скорость на подобных дорогах. Соответственно, путь торможения здесь минимален.

Факторы, зависящие от водителя или владельца авто:

• состояние тормозов;
• устройство системы;
• наличие ABS;
• вид покрышек;
• загруженность ТС;
• скорость движения.

Тот факт, что длина тормозного пути автомобиля напрямую зависит от исправности системы торможения, не требует доказательств. Машина с неработающим тормозным контуром или изношенными колодками никогда не сможет остановиться также быстро, как исправное ТС.

От устройства тормозных агрегатов зависит многое. Современные машины, оснащенные задними дисковыми тормозами и системами помощи при торможении, имеют гораздо лучшее сцепление с дорогой и короткий отрезок торможения.

В свою очередь, наличие EBD с ABS не всегда способствует сокращению расстояния, необходимого для остановки. На сухом твердом покрытии, где блокировка колес наступает только при очень интенсивном торможении, система действительно сокращает тормозной путь. Однако на голом льду «умный» электронный помощник начинает сбрасывать тормозное усилие даже при легком нажатии на педаль тормоза. При этом авто сохраняет управляемость, однако путь его торможения значительно увеличивается.

От чего зависит скорость замедления? Разумеется, от вида покрышек. Так, на голом, пусть и промороженном асфальте, а также в снежной каше, лучше всего тормозят т. н. «липучки» — зимние покрышки, не оснащенные шипами. В свою очередь, в гололед и на заснеженных дорогах наиболее эффективной является ошипованная «резина».
» alt=»»>
Немаловажным фактором, влияющим на величину остановочного отрезка, является скорость и загруженность машины.

Понятно, что легковесный автомобиль при скорости 60 км/ч остановится быстрее, чем грузовик, загруженный под завязку и движущийся со скоростью 80-100 км/ч. Последнему не позволит быстро остановиться слишком высокая для него скорость и инерция.

Когда и как производится замер

Расчет тормозного пути может потребоваться в следующих случаях:

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

Как правило, при расчете используют формулу S=Кэ*V*V/(254*Фс). Здесь S – тормозной путь; Кэ – тормозной коэффициент; V₀ — скорость на момент начала торможения; Фс – коэффициент сцепления с покрытием.

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

Состояние дороги	Фс
Сухая	0.7
Мокрая	0.4
Снег	0.2
Лед	0.1

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

Пример: как рассчитать тормозной путь автомобиля при цифре 60 км/ч на спидометре в дождь? Дано: скорость 60 км/ч, тормозной коэффициент – 1, коэффициент сцепления – 0.4. Считаем: 1*60*60/(254*0.4). В итоге получаем цифру 35.4, что и является длиной тормозного пути в метрах.

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

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

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

Как увеличить интенсивность замедления

Из вышесказанного стало понятно, что называется тормозным путем и от чего зависит этот показатель. Однако возможно ли сократить расстояние, которое необходимо для остановки автомобиля? Возможно! Для этого существует два пути – поведенческий и технический. Идеально, если водитель сочетает оба способа.

1. Поведенческий метод – сократить тормозной путь можно, если выбирать небольшую скорость движения на скользких и мокрых дорогах, учитывать степень загруженности машины, грамотно рассчитать тормозные возможности авто в зависимости от его состояния и модельного года. Так, «москвич» 1985 года разработки не сможет тормозить столь же эффективно, как современный «Hyundai Solaris», не говоря уж о более респектабельных и технологичных моделях.
2. Технический метод – метод усиления тормозных возможностей, основанный на повышении мощности тормозной системы и использовании вспомогательных механизмов. Производители современных ТС активно применяют такие способы улучшения тормозов, оснащая свою продукцию антиблокировочными системами, системами помощи при торможении, используя более эффективные тормозные диски, колодки.

Источник статьи: http://znanieavto.ru/stop/tormoznoj-put-avtomobilya.html