Как найти скорость в момент начала торможения

как найти скорость в момент начала торможения зная ускорение и время через которое он остановился.

Никита Смирнов



Знаток

(451),
на голосовании



10 лет назад

Голосование за лучший ответ

Паша

Гуру

(3960)


10 лет назад

Надо величину ускорения умножить на величину времени. Например, если ускорение было -12 м/с в квадрате и длилось 2 секунды, то первоначальная скорость была 24 м/с.

Условие

B10. Поезд, движущийся после начала торможения с ускорением 0,40 м/с2, через 25 с остановился. Найдите скорость в момент начала торможения и тормозной путь.

Решение

При прямолинейном движении путь поезда равен перемещению s = Δr. Так как «поезд остановился», то υx = 0. Скорость поезда уменьшается, поэтому ускорение направлено против движения (рис. 1).

В условии используются все величины. Воспользуемся методом упрощения: пусть вопрос задачи «Найдите скорость в момент начала торможения». Тогда используются величины υx, υ0x, ax и t, нет Δrx. Поэтому воспользуемся уравнением (~upsilon _x = upsilon _{0x} + a_x cdot t), где υx = 0; υ0x = υ0; ax = –а; а = 0,40 м/с2 (рис. 1); t = 25 с. Тогда (~0 = upsilon _0 – a cdot t ; upsilon _0 = a cdot t) ; υ0 = 10 м/с.

Для нахождения тормозного пути можем воспользоваться любым уравнением, в котором он есть, т.к. все остальные величины известны. Например, (~Delta r_x = frac{upsilon^2 _x – upsilon^2 _{0x}}{2a_x}) , где Δrx = s; υx = 0; υ0x = υ0 = 10 м/с; ax = –а; а = 0,40 м/с2 (рис. 1). Тогда (~s = frac{-upsilon^2 _0}{-2a} = frac{upsilon^2 _0}{2a}) ; s = 125 м ≈ 1,3·102 м.

Рис. 1

Рассмотрим сначала
Случай 1,
когда выполняется неравенство (1.1.6). В
этом случае скорость движения перед
началом торможения автомобиля равна:

.

Следует отметить,
что в рассматриваемом случае следов
торможения не будет.

Теперь рассмотрим
Случай 2,
когда
выполняется неравенство (1.1.9). В этом
случае скорость движения перед началом
торможения автомобиля с максимальным
замедлением

равна:

в силу неравенства
(1.1.9).

При проведении
исследования причин ДТП, как правило,
скорость автомобиля до наступления ДТП
определяется со слов водителя или
свидетелей происшествия. В этом случае
величина скорости бывает либо завышена,
либо занижена. Если водитель с целью
предотвращения ДТП применял экстренное
торможение и имеется тормозной след
всех четырех колес автомобиля (легкового),
то это означает, что скорость автомобиля
перед началом торможения удовлетворяла
неравенству (1.1.10). Наличие тормозного
следа позволяет достаточно точно
определить в рамках рассматриваемой
математической модели движения автомобиля
скорость автомобиля перед началом
торможения.

Из второго равенства
(1.1.15) следует, что путь, пройденный
автомобилем к моменту начала наступления
юза, определяется равенством

.

Путь, пройденный
автомобилем до момента остановки
,
определяется равенством

.

Тогда длина пути
,
который автомобиль прошел в условиях
юза, определяется равенством

.

Если длина пути
,
который автомобиль прошел в условиях
юза, известна, то для определения скорости
движения автомобиля перед торможением
имеем уравнение

.

Решение этого
уравнения может быть записано в виде

.

Так как скорость
автомобиля при наличии следов юза
удовлетворяет неравенству (1.1.9), то
корень

является посторонним.

Окончательно
получаем, что скорость автомобиля перед
началом торможения при наличии следов
юза может быть определена по формуле


(1.1.18)

или

.

По этой формуле
скорость автомобиля определяется в
.
Для получения значения скорости в

необходимо пользоваться формулой

.

При расчете
необходимо иметь в виду, что в данную
формулу подставляется длина тормозного
следа (максимального) от колес одной
оси автомобиля.

При наличии на
месте ДТП прерывистых следов торможения
сумма величин разрывов между ними должна
исключаться из общей длины тормозного
следа. В том случае, когда оставленные
передними и задними колесами автомобиля
следы торможения имеют разрыв, величина
которого не превышает величины базы
данного автомобиля, при расчетах
необходимо принимать длину следов
торможения только задних или передних
колес.

Следует отметить,
что формула (1.1.18) совпадает с соответствующей
формулой в
.

1.3. Время торможения автомобиля

Как было показано
в п.1.1, автомобиль

может остановиться в двух случаях.

Случай 1.
На полуинтервале

в момент времени

,

если выполняется
неравенство

.

Время торможения
автомобиля

может быть определено по формуле


.

Случай 2.
В момент времени

,

если выполняется
неравенство

.

В этом случае время
торможения автомобиля

может быть определено по формуле

.

Полученные
результаты говорят о том, что при
определении остановочного пути автомобиля
величина

в выражении длины
остановочного пути при выполнении
неравенства (1.1.10)

может принимать
значительные значения, поэтому
пренебрегать этой величиной нельзя. В
дальнейшем мы, при определении
минимально-безопасного расстояния
между автомобилями, которые движутся
в одной полосе движения в попутном
направлении, будем при определении
остановочного пути каждого из автомобилей
пользоваться формулой (1.1.13).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

  • Все категории
  • экономические
    43,655
  • гуманитарные
    33,653
  • юридические
    17,917
  • школьный раздел
    611,944
  • разное
    16,904

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

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.

Определение скорости автомобиля исходя из полученных деформаций

  • конструкция каждого конкретного автомобиля;
  • особенности распределения грузов;
  • срок эксплуатации автомобиля;
  • количества и качества пройденных транспортным средством кузовных работ;
  • старение метала;
  • модификации конструкции автомобиля.

Определение скорости в момент наезда (столкновения)

Скорость в момент наезда обычно определяют по тормозному следу, но если это по ряду причин не представляется возможным, то приблизительные цифры скорости можно получить анализируя травмы, полученные пешеходом, и повреждения, образовавшиеся после наезда на транспортном средстве.

К примеру, о скорости автомобиля можно судить по особенностям бампер-перелома – специфической для наезда автомобилем травмы, которая характеризуется наличием поперечно-осколочного перелома с крупным отломком кости неправильной ромбообразной формы на стороне удара. Локализация при ударе бампером легкового автомобиля – верхняя или средняя треть голени, для грузового автомобиля – в участке бедра.

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.

Время и путь реакции водителя

Время реакции водителя – это время, которое пройдет с момента обнаружения водителем опасности на дороге до начала принятия мер по ее предотвращению.

Путь реакции водителя – это путь, который пройдет автомобиль с момента обнаружения водителем опасности на дороге до нажатия педали тормоза.

Вот формула расчета пути, который пройдет автомобиль в момент реакции водителя на опасность:

(Скорость в км / ч: 10) x 3 = путь реакции в метрах

Пример расчета: представим, что вы едете со скоростью 100 км/ч по проселочной дороге и внезапно на дорогу выбегает лось. Расчет: (100 км/ч : 10) х 3 = 30 (метров). То есть, после того как вы среагируете на опасность на дороге, ваша машина проедет примерно 30 метров. Добавьте к этому тормозной путь автомобиля.

Внимание: эти правила не являются научно правильными формулами и дают только приблизительное значение!

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.

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.

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!

Условия торможения

Эффективность резкой остановки зависит от сопутствующих условий различного характера. Важно учитывать реакцию водителя, состояние тормозной системы авто и дорожного покрытия, а также погодные условия.

Чтобы корректно рассчитать тормозной путь (S), требуется использовать следующие данные:

  • тормозной коэффициент (Кэ);
  • скорость на момент начала торможения (Vo);
  • показатель сцепления с трассой (Фс).

Для этого используется такая формула:

На сцепление с дорогой напрямую влияет состояние дорожного покрытия. На сухой трассе машина будет останавливаться 20,25 метров, на мокрой дороге тормозное расстояние составит 35,4 метра, а на льду для полной остановки понадобится 70,8 метров. Соответственно, коэффициент сцепления при разных условиях будет отличаться.

На эффективность управления и остановки авто напрямую влияет способ торможения. Например, резкое нажатие на педаль тормоза может заклинить колеса и спровоцировать занос транспортного средства. Чтобы предотвратить такие ситуации, современные автомобильные производители используют систему ABS.

Анализ методов определения скорости автомобиля при ДТП

По тормозному следу

Достоинства:

  • относительная простота метода;
  • большое количество научных работ и составленных методических рекомендаций;
  • достаточно точный результат;
  • возможность быстрого получения результатов экспертизы.

Недостатки:

  • при отсутствии следов шин (если автомобиль, к примеру, не тормозил перед столкновением, или особенности дорожного покрытия не позволяют с достаточной достоверностью измерить след юза) проведение данного метода невозможно;
  • не учитывается воздействие одного транспортного средства в ходе столкновения на другое, что может.

П О П У Л Я Р Н О Е:

PodR >Велосипед — хорошо, а с крышей да ещё и с мотором — это вообще круто! Лёгкий, удобный, экономичный и палаткой крытый сверху для защиты от дождя и ветра… много только положительного можно сказать об разработке от JMK-Innovation — PodRide.

Много похожих самоделок, как показано на фото изготавливается по всему миру и даже встречаются проекты мелкосерийного выпуска.

Для работы в сети Интернет нужна программа — браузер.

На компьютере пользоваться Интернет Вы можете стандартной Opera, а для своего телефона удобнее будет использовать Opera Mini.

Opera Mini — это один из популярных в мире браузеров, который отлично работает практически на любом телефоне. Подробнее…

Как повысить безопасность при управлении автомобилем?

Не зря основное правило вождения гласит о том, что водитель должен держать на дороге достаточную дистанцию до других автомобилей, чтобы оставалось пространство для экстренного торможения и для того, чтобы не спровоцировать ДТП. Но, с другой стороны, вы не должны держать дистанцию между автомобилями слишком большой. Помните, что все должно быть в меру. Вот некоторые правила вождения от экспертов:

  • В городском движении: Держите расстояние до других автомобилей около 15 метров.
  • На автомагистралях, шоссе и проселочных дорогах: При скорости движения около 100 км/ч держите дистанцию примерно 50 метров. При плохой видимости или на скользкой дороге дистанция до других машин должна быть увеличена в два раза. Например, при скорости в 100 км/ч на скользкой дороге держите расстояние до впереди идущей машины минимум в 100 метров.

Источник

Добавить комментарий