Саме довжина гальмівного шляху часто виявляється вирішальним фактором у критичній ситуації на дорозі. Зайвий метр, прокреслений покришками по асфальту, може коштувати не тільки розбитого бампера, але і життя.
Багато з тих, хто в даний момент навчається в школі, в майбутньому стануть водіями або пішоходами, які зобов'язані знати, від яких чинників залежить гальмівний шлях автомобіля. У нашому районі, як і в усій країні, дороги стали об'єктом підвищеної небезпеки, що призводить до необхідності вивчення цього питання.
Основна мета даного проекту: дослідити чинники, від яких залежить гальмівний шлях автомобіля.
1. Вивчити літературу з даного питання.
2. З'ясувати залежність гальмівного шляху від швидкості і коефіцієнта зчеплення шин з дорогою.
3. Організувати та провести експерименти, які підтверджують залежності гальмівного шляху від швидкості і коефіцієнта зчеплення шин з дорогою.
4. Зробити необхідні висновки.
Для досягнення поставлених цілей над даним проектом я працював за наступними напрямками:
1) Вивчення теорії гальмівного шляху;
2) Проведення експерименту;
Гіпотеза. Гальмівний шлях залежить від швидкості руху і від коефіцієнта зчеплення шин з дорогою.
Практична значимість полягає в необхідності врахування в повсякденному житті залежність гальмівного шляху від швидкості і від коефіцієнта зчеплення шин з дорогою.
Гальмівний шлях автомобіля.
Найчастіше причиною ДТП є фізичне явище інерція - властивість тіл зберігати спокій або рівномірний прямолінійний рух, якщо зовнішні впливи на нього відсутні або взаємно скомпенсовані.
Гальмування - процес створення штучного опору руху автомобіля з метою зменшення його швидкості.
Сила тертя гальм змушує ав-автомобіль знижувати швидкість. Чим сильніше натискати на гальмо, тим більша площа гальмівних колодок стикається з колесами і тим швидше зупиниться автомобіль. Але, проте, автомобіль зупинити миттєво не можна, тому що у всіх засобів транспорту є гальмівний шлях.
Гальмівний шлях - шлях, пройдений автомобілем з початку дії гальм до його повної зупинки.
Далеко не всі водії знають, що в залежності від умов гальмування зі швидкості 60 км / ч зупинний шлях може становити як 25, так і 150 метрів. Від чого залежить його довжина?
Величина гальмівного шляху залежить від багатьох факторів, а саме:
1 швидкість руху
2 дорожнє покриття (погодні умови)
3 - стан коліс і гальмівної системи
4 - спосіб гальмування
Проведення і результати експериментів
Мені треба було організувати і провести експерименти, в ході яких можна визначити, як залежить гальмівний шлях автомобіля від швидкості руху та дорожнього покриття.
Так як на даний момент у мене немає дозволу на водіння автомобіля, то мені довелося в якості засобу, що рухається взяти велосипед і почати дослідження гальмівного шляху велосипеда при різних умовах руху. Результати даного експерименту поміщені в таблиці.
Залежність гальмівного шляху велосипеда від швидкості руху та дорожнього покриття
За результатами експерименту можна зробити висновок, що гальмівний шлях залежить від дорожнього покриття і від швидкості руху: чим більше швидкість і гірше дорога, тим довше гальмівний шлях.
Д
Вибираючи послідовно різні види дорожнього покриття (сухий асфальт, мокра дорога, укочений сніг, обмерзла дорога), а також швидкісний режим (в км / год), я вивчав довжину гальмівного шляху. Отримані дані відображені в таблиці.
Залежність гальмівного шляху автомобіля від швидкості руху та дорожнього покриття
Швидкісний режим, км / год
Аналізуючи дані результати, я помітив, що при збільшенні швидкості руху автомобіля в 2 рази, його гальмівний шлях на одному і тому ж дорожньому покритті збільшується в 4 рази!
Розрахунок гальмівного шляху за формулою
Звернувшись до різних теоретичних джерел для підтвердження отриманих фактів, я побачив, що існує кілька формул розрахунку гальмівного шляху автомобіля. В їх основі лежить другий закон Ньютона.
Основний гальмівний шлях автомобіля можна визначити за формулою:
S - гальмівний шлях в метрах;
Vо - швидкість руху автомобіля в момент початку гальмування в м / сек;
g - прискорення сили тяжіння, рівне 9,81 м / с 2;
μ - коефіцієнт зчеплення шин з дорогою.
Коефіцієнт зчеплення шин на різних дорожніх покриттях наступний:
асфальт (сухий) 0.7 - 0.8;
асфальт (мокрий) 0.4 - 0.5;
укочений сніг 0.25 - 0.35;
Чим гірше дорога, тим нижче буде коефіцієнт.
Висновок: Гальмівний шлях прямо пропорційний квадрату швидкості руху автомобіля і обернено пропорційний коефіцієнту зчеплення шин з дорогою.
Наведена формула годиться лише при одночасному гальмуванні всіх коліс до "юза".
Результати проведених мною експериментів повністю підтверджуються теорією.
Безпека автомобіля і водія з пасажирами на дорозі визначальним чином залежить від стану його коліс, а саме від залишкової висоти протектора покришки. Протектор - та частина колеса, яка контактує з дорожнім покриттям. Саме від параметрів і стану протектора залежить показник зчеплення автомобіля з дорогою і його керованість при русі, особливо на слизькій дорозі.
Слід пам'ятати, що в процесі зносу протектора гальмівний шлях автомобіля буде збільшуватися. Глибина протекторів нових покришок варіюється від 5 до 17 мм (у позашляховиків). Звичайні літні автомобільні шини мають висоту протектора 7,5-8,5 мм, а зимові 8,5-9,5 мм. Якщо прийняти за одиницю гальмівний шлях абсолютно нової покришки, то при зносі на 1 мм протектора покришки гальмівний шлях буде збільшуватися приблизно на 5%. При досягненні ж критичної висоти протектора в 1,6 мм, гальмівний шлях, в порівнянні з новою покришкою зростає в 1,6 рази. Наприклад, на нових шинах машини BMV гальмівний шлях склав 59,5 м, на зношених до 3 мм - 88,5 м, на майже лисих (1,6 мм) - 115,5 м.
Такий розрахунок вірний для сухої поверхні дороги, для мокрих і слизьких поверхонь результати збільшення гальмівного шляху будуть ще більше в 2,5-3 рази.
Важливу роль відіграє і гальмівна система автомобіля. Трапляється так, що погано відрегульована система гальмування може стати причиною довгий гальмівний шлях.
Існує кілька способів гальмування: плавне, різке, переривчасте і ступінчасте. Перший спосіб застосовується в спокійній обстановці. Поступове збільшення тиску на педаль дає плавне уповільнення автомобіля. При цьому виходить найбільший гальмівний шлях. Різке гальмування (сильне натискання на педаль) практично завжди призводить до блокування коліс і юзу, що в свою чергу тягне до втрати керованості і заносу автомобіля. При переривчастому гальмування водій повинен сильно натиснути на педаль гальма практично до блокування коліс, потім відпустити педель. Повторювати ці дії до повної зупинки. При ступінчастому гальмуванні водій повинен кілька разів натиснути на педаль гальма, при цьому кожне наступне натискання проводиться з великим зусиллям, ніж попереднє поки автомобіль не зупинитися.
Найчастіше покупці машин дивляться на розгін до 100 км / ч, витрата палива на 100 км. Однак при цьому мало хто дивиться на гальмівний шлях. А даремно!
Насправді гальмування куди важливіше будь-яких інших технічних характеристик. Адже швидко зупинитися означає врятувати життя, автомобіль, бампер, фари. 99 відсотків автовласників не те що не пам'ятають, іноді навіть і не знають про гальмівному шляху своєї машини! Більш того, більшість не розуміють, наскільки багато або мало гальмівного шляху в 30 або 40 метрів при зупинці зі швидкістю 100 км / год.
Не можна переходити дорогу перед близько йде транспортом. Про це слід пам'ятати, щоб уникнути ДТП як пішоходам, так і автомобілістам. При русі автомобіля і по сухої літньої, і по слизькій зимовій дорозі гальмівний шлях і час гальмування залежать від швидкості руху, причому гальмівний шлях прямо пропорційний квадрату швидкості. Оскільки взимку коефіцієнт тертя гуми по асфальту зменшується, гальмівний шлях і час гальмування збільшуються. Контроль стану покришок автомобіля і їх своєчасна заміна повинні стати головними правилами для кожного автомобіліста. Для того щоб гальма не стали причиною аварії, необхідно регулярно проходити технічний огляд свого автомобіля.
Багатьох аварій можна було б уникнути, якби водії дотримувалися золотому правилу - тримай дистанцію. Для зупинки транспорту потрібен час і простір.
ВОДІЙ, УВАГА! Гальма ЗАРАНЕЕ!
Список використаних джерел
Фізика. 7 кл.: Учеб.для загаль. установ / О.В. Перишкін
Цікава фізика / За ред. А. в. Митрофанова