Как узнать скорость при тормозном пути


Как определить скорость автомобиля по тормозному пути

Программу расчета скорости по тормозному пути можно скачать здесь

И так, попробуем из головы:

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)*S 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=sqrt(2*9.81*0.64*S) 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.

Физику я и сам знаю, вопрос в другом:

Скорость по тормозному пути, зафиксированному в протоколе, будут определять в ГИБДД; у них имеется рукописная схемка, где напротив определенной длины тормозного пути выставлена соответствующая скорость; плюс-минус для них дело несущественное

Расчет тормозного пути и скорости.

Экспертиза ГАИ и МВД использует следующие формулы и методики. Можете сами найти и сделать расчеты.

Va =0.5 х t3 х j + v2Sю х j = 0,5 0,3 5 + v2 х 21 х 5 = 0,75 +14,49 = 15,24м/с =54,9 км/ч

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.

S0 = S1 + S2 +S 3+ S4 = (t1 + t2 + 0,5 t3 ) Va + Va/2j

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 рассчитать остановочный путь и остановочное время автомобиля.

Это можно рассчитать для сравнения условий движения двух участников ДТП.

Итак 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)

intensive-driving.kiev.ua

Как найти скорость торможения формула

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

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

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

Подставив в формулу численные значения, рассчитаем силу торможения грузового автомобиля

н

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

Время торможения автомобиля

сек

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

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:

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:

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.

Следует помнить, что сокращение времени, необходимого для остановки – один из способов обеспечения безопасности поездки. Поэтому каждый водитель должен постоянно следить за техническим состоянием своего «железного коня», своевременно обслуживать и ремонтировать систему торможения. Помимо этого, важно выбирать скорость движения с учетом окружающей обстановки: времени суток, состояния дороги, модели автомобиля и прочее.

При торможении на автомобиль действует сила трения скольжения, поэтому по 2 закону Ньютона: µ mg = ma , отсюда а = µg. Путь до полной остановки рассчитывается по формуле: S = v 2 / 2 a . Тогда тормозной путь равен : S = v 2 / 2µ g . Остановочный путь равен сумме пути автомобиля во время реакции водителя (равномерное движение) и тормозного пути: S = vt + ( v 2 / 2µ g ) .

При повороте на тело также действует сила трения, но тело движется по окружности, поэтому 2 закон Ньютона будет иметь вид: µ mg = mv 2 / R . Тогда радиус поворота равен: R = v 2 / µ g .

Не вписался в поворот

1. Вычислить остановочный путь автомобиля для начальной его скорости 72 км/ч , если он замедляется с постоянным ускорением 6 м/с 2 , а время реакции водителя составляет 1с.

2. Шофер автомобиля, едущего со скоростью 60 км/ч, внезапно видит перед собой группой школьников, собирающейся перейти дорогу. Как поступить целесообразнее: затормозить или повернуть?

Для домашнего задания:

1. На трассе за чертой города скорость автомобиля 110 км/ч. Включен дальний свет. Дорогу перебегает заяц. Какова его судьба?

2. На горизонтальной дороге автомобиль делает поворот радиусом 16 м. Какова наибольшая скорость, которую может развить автомобиль, чтобы его не занесло, если коэффициент трения скольжения колес о дорогу равен 0,4?

3. Шофер автомобиля, едущего со скоростью 60 км/ч, внезапно видит перед собой на расстоянии 40 м широкую стену. Что ему выгоднее: затормозить или повернуть?

4. Выясните технические характеристики вашего семейного автомобиля (если в семье нет автомобиля – выберите в интернете понравившуюся модель и изучите ее). Какие технические средства безопасности пассажиров есть в автомобиле, выясните наличие антиблокировочная тормозная система и узнайте мнение водителя о ее роли.

5. При возможности практически выясните глубину зоны видимости при ближнем свете, входя в эту зону в темной одежде и со светоотражателем – например со знаком аварийной остановки в руках. Автомобиль стоит.

l2rv.ru

Вместе с опытным автогонщиком мы выяснили, от чего зависит длина тормозного пути и как не уйти в занос

Днем солнце, вечером дождь или мокрый снег, ночью мороз — и сухой асфальт становится влажным, а через час и вовсе превращается в каток: погода, а с ней и дорожные условия нынче резко меняются даже на протяжении суток. Едва ли не ежедневно автомобилисты получают предостережения и даже рекомендации воздержаться от поездок ввиду сложных погодных условий, однако выйти из-за руля не всегда получается. С неменьшей регулярностью поступают сводки с дорог страны, будто с полей сражений: один не справился с управлением на закруглении дороги и вылетел в кювет, другой не успел затормозить перед пешеходом, третий не выдержал дистанцию с впереди идущим авто. Корреспондент «Р» проверила, от чего зависит тормозной путь, и узнала, как вести себя, когда ситуация начинает выходить из-под контроля. 

Оранжевые конусы послужат ориентирами. 

Кратчайшим путем

Зимой тормозной путь логичнее всего проверять на снегу или на льду, однако погода пока что не дает такой возможности. Раннее утро внушает надежды на разнообразие эксперимента легким снежком, однако уже через час от него не остается и следа.

— Мокрый асфальт без снега чаще всего и бывает зимой при нормальной работе дорожных служб, — утешает Анатолий Шевченко, автогонщик, руководитель и организатор республиканской акции «Спортсмены за безопасность дорожного движения», в прошлом председатель Белорусской автомобильной федерации, а сегодня мой консультант. 

Разгоняться и тормозить мы будем на стоянке для большегрузов, чтобы не создавать аварийную ситуацию на трассе. Устанавливаем два оранжевых конуса для ориентира, где нужно бить по тормозам, еще два припасаем для обозначения места, где встанет машина. Полноприводная Audi на зимней резине разгоняется, мчится, кажется, с огромной скоростью, затем раздается визг тормозов и шуршание шин по асфальту… С удивлением узнаю, что скорость авто при торможении была всего-то 60 километров в час. Тормозной путь совсем невелик — 7,25 метра. Делаем еще одну попытку — и я смотрю на рулетку с недоумением: теперь он увеличился до 10 метров. 

— Дистанция от места торможения до полной остановки зависит от того, как человек бьет по тормозам, — выходит из машины Анатолий. — В первом случае я ударил жестко, до сработки ABS, во втором — нажал мягче. Этим, по моим наблюдениям, зачастую грешат дамы и неопытные автомобилисты — недожимают педаль в случае необходимости. 

При увеличении скорости всего лишь на три километра в час тормозной путь уже возрастает до 11,25 метра. А когда цифры на спидометре показывают 66 км/ч, полная остановка происходит лишь через 14,5 метра.

Проверяем, насколько быстро машина остановится на скорости около 43 км/ч. Оказывается, тормозной путь составляет около 5 метров.

— Обратите внимание: поверхность площадки немного, градуса на полтора, идет под уклон, что чуть удлиняет дистанцию, — пре­дупреждает Анатолий. — Если бы машина двигалась вверх, эти полтора градуса позволили бы сэкономить полметра, а то и метр. Но нужно иметь в виду: наши замеры носят больше показательный характер, не претендующий на абсолютный объективизм, так как работаем без точных измерительных приборов. Но многократные попытки торможения подтверждают наши выводы. 

— Так метр — это совсем немного…

— Как раз хватит, чтобы смять багажник впереди идущего авто или ударить по ногам пешехода, — парирует опытный водитель. 

Объективно оценить тормозной путь на сухом асфальте нет возможности, но, по субъективному опыту гонщика, он будет метра на полтора короче. Впрочем, Анатолий подчеркивает, что наши расчеты относительны: остановочный путь машины на зимних шинах при наличии антипробуксовочной системы (ABS) и опытного водителя за рулем будет гораздо короче, нежели тормозной путь авто на «всесезонке» или даже летних шинах, которое ведет человек, не обладающий мгновенной реакцией. Причем даже зимние шины друг другу рознь: их сцепление с покрытием напрямую зависит от рисунка протектора и показателя treadwear — индекса износоустойчивости. 

Тормозной путь на снегу был бы гораздо длиннее: даже если ABS отработает хорошо и не позволит машине пойти юзом, она все равно будет катиться вперед. При этом следует помнить, что свежевыпавший снег отличается от укатанного, на котором уже образуется лед.

Тормозной путь на снегу был бы гораздо длиннее.

Эффект маятника 

Резкое торможение не всегда панацея: внезапное нажатие до упора на тормоза может привести к неуправляемому заносу. В повороты лучше входить, заблаговременно и мягко снизив скорость до той, с которой водитель справляется, при которой машину не будет сносить к наружной стороне поворота.

— Занос обычно происходит, когда под колесами машины оказывается разнородное покрытие: с одной стороны — хороший зацеп для шин, допустим, грунт, с другой — снежная каша, — предупреждает Анатолий. — Тогда при резком торможении машина уйдет туда, где лучший зацеп с поверхностью — обычно это правый кювет. Если машину понесло, водители часто теряются. Но следует сохранять хладнокровие. Зимой важно не делать резких движений рулем! Только мягко и плавно! Лучше рулем работать на опережение. Допустим, вас понесло вправо. Инстинктивно вы резко выкручиваете руль влево. Машина слушается, но не надо ждать, когда она полностью выровняется, возвращайте руль в противоположную сторону, иначе вы не успеете вырулить обратно. Но делать это нужно дозированно. Если бешено вертеть руль, на сей раз вправо, можно поймать «маятник» с таким махом, что машину станет бросать по всей ширине дороги, а там встречка, кювет. Поэтому руль следует возвращать в нейтральное положение, работая на опережение, когда машина только начала движение в нужную сторону. 

Переднеприводные авто уводят от откоса мелким подруливанием на опережение и газом. Если понесло заднеприводную машину, лучше немного сбросить газ, руль мягко доворачивается в сторону поворота.

Отчасти, но не всегда, при резком торможении спасает ABS, которая не дает тормозному диску заклинить колесо, все равно понемножку его проворачивая. Если же антипробуксовочной системы нет, машина при жестком торможении может пойти юзом, причем в силу инерции только прямо, куда бы ни смотрели ее колеса. Поэтому водителям, в чьей машине нет ABS, Анатолий советует по чуть-чуть «подрабатывать» педалью тормоза, быстро и многократно нажимая педаль. Разумеется, это увеличит тормозной путь, но позволит хотя бы оставить авто под контролем. 

Заснеженный, обледенелый, сухой или влажный асфальт, бетонка, гравий — на каждом покрытии машины ведут себя по-разному, да и сами они друг от друга значительно отличаются техническим состоянием, качеством тормозов, шин, устойчивостью. Водителю лучше придерживаться той скорости и манеры движения, при которых он с уверенностью справится со своей «железной лошадкой».

[email protected]

www.sb.by

МАТЕМАТИКА- Остановочный и тормозной путь | Интегрированные уроки

МАТЕМАТИКА- Остановочный и тормозной путь