Как определить силу торможения


Как найти силу торможения

Инструкция

Для того чтобы вычислить силу трения скольжения (Fтр), нужно знать время торможения и длину тормозного пути.

Если вам известно время торможения, но не известен его тормозной путь, то вы можете выполнить расчет по формуле:s = υ0⋅t/2, где s – длина тормозного пути, t – время торможения, υ0 – скорость тела в момент начала торможения.Для расчета скорости тела в момент начала торможения вам потребуется знать величину тормозного пути и время торможения. Рассчитайте ее по формуле:υ0 = 2s/t, где υ0 – скорость тела в момент начала торможения, s – длина тормозного пути, t – время торможения. Обратите внимание, что длина тормозного пути пропорциональна квадрату начальной скорости перед началом торможения и обратно пропорциональна величине силы трения скольжения (силы торможения). Именно поэтому, например, на сухой дороге (при расчетах для автомобилей) тормозной путь короче, чем на скользкой. После того как вам стали известны все значения, подставьте их в формулу: Fтр = 2m⋅s/t2, где Fтр – сила трения скольжения (сила торможения), m – масса движущегося тела, s – величина тормозного пути, t – время торможения.

Зная силу торможения, но не зная его время, вы можете произвести необходимые расчеты по формуле:t = m⋅υ0/ Fтр, где t – время торможения, m – масса движущегося тела, υ0 – скорость тела в момент начала торможения, Fтр – сила торможения.

Рассчитайте силу трения скольжения по другой формуле:Fтр = μ⋅ Fнорм, где Fтр – сила трения скольжения (сила торможения), μ – коэффициент трения, Fнорм – сила нормального давления, прижимающего тело к опоре (или mg).

Определите коэффициент трения экспериментально. В школьных учебниках по физике его обычно уже указывают в условиях задачи, если не требуется рассчитать его для какого-то конкретного тела во время лабораторной работы. Для этого поместите тело на наклонную плоскость. Определите угол наклона, при котором тело начинает движение, после чего узнайте по таблицам или рассчитайте самостоятельно тангенс полученной величины угла α (отношение противолежащего катета к прилежащему). Это и будет значение коэффициента трения (μ = tg α).

Время торможения неразрывно связано с таким понятием, как «тормозной путь», то есть расстоянием, преодолеваемым транспортным средством от момента срабатывания тормозной системы до полной его остановки.

Инструкция

Непосредственно временем торможения считается время с момента обнаружения водителем препятствия и нажатия на тормозную педаль до полной остановки транспортного средства. Оно включает в себя время реакции водителя, время начала действия тормозной системы и время непосредственного торможения. Для его вычисления используйте формулу: t = V02 : a где V0– начальная скорость в м/сек и а – ускорение.

Время и протяженность тормозного пути зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются скорость, состояние шин, проезжей части, массы транспортного средства и погодных условий. Не меньшее влияние на процесс торможения оказывает эффективность тормозной системы.

Максимальная тормозная сила зависит от нагрузки на колеса и от их сцепления с дорогой. Большей нагрузке соответствует большая тормозная сила. Признаком полностью блокированного колеса является так называемый юз, когда в результате резкого торможения о поверхность сухой дороги трется какой-то один участок шины. В результате этого образуются резиновые катыши, ускоряющие движение колеса, как подшипники. При таком торможении раздается характерный писк, возникают трудности с управлением, и автомобиль начинает уходить в сторону. Сцепление напрямую зависит также от состояния дороги и изношенности колеса. Так, по сравнению с сухим асфальтом сцепление на мокром снижается в 2 раза, а во время гололеда – в 10 раз. Значительное уменьшение тормозной силы приводит к увеличению тормозного пути и, соответственно, времени до остановки. Как правило, одновременно с началом юза начинается занос задних колес. Исправить данную ситуацию можно с помощью рулевого колеса. Для выравнивания автомобиля отпустите педаль тормоза и выведите машину на чистый участок трассы или в крайнем случае, в сторону от нее. Единственно, что следует усвоить - все это придется проделывать за секунды и даже доли секунд.

Видео по теме

Обратите внимание

Грамотное торможение представляет собой максимальное использование сцепления колес с дорогой, умение в процессе ехать прямо, тормозить с помощью двигателя и переключения передач, а также умение остановиться, несмотря на отказ системы.

Трение – процесс взаимодействия двух тел, вызывающий замедление движения при смещении друг относительно друга. Найти силу трения – значит определить величину воздействия, направленную в сторону, противоположную движению, по причине которой тело теряет энергию и, в конце концов, останавливается.

Инструкция

Сила трения – векторная величина, которая зависит от многих факторов: давление тел друг на друга, материалы, из которых они были изготовлены, скорость движения. Площадь поверхности при этом значения не имеет, поскольку чем она больше, тем больше взаимное давление (сила реакции опоры N), которая уже участвует в нахождении силы трения. Эти величины пропорциональны друг другу и связаны коэффициентом трения μ, который можно считать постоянной величиной, если большая точность расчетов не требуется. Итак, чтобы найти силу трения, нужно вычислить произведение:Fтр = μ•N. Приведенная физическая формула относится к трению, вызванному скольжением. Оно может быть сухим и влажным, если между телами присутствует жидкая прослойка. Силу трения всегда следует принимать во внимание при определении совокупности сил, действующих на тело, при решении задач.

Трение качения возникает при вращении одного тела по поверхности другого. Оно присутствует на границе соприкосновения тел, которая постоянно меняется. Тем не менее, сила трения постоянно противодействует движению. Исходя из этого, она равна соотношению произведения коэффициента трения качения и прижимающей силы к радиуса вращающегося тела:Fтркач = f•N/r.

Следует различать коэффициента трения скольжения и качения. В первом случае это величина, не имеющая размерности, во втором она представляет собой расстояние между прямыми линиями, характеризующими направление прижимающей силы и силы реакции опоры. Следовательно, она измеряется в мм. Коэффициент трения качения – это, как правило, известная величина для распространенных материалов. Например, для железа по железу он равен 0,51 мм, для железа по дереву – 5,6, дерева по дереву – 0,8-1,5 и т.д. Найти его можно по формуле соотношения момента трения к прижимающей силе. Сила трения покоя появляется при минимальных перемещениях тел или деформации. Эта сила всегда присутствует при сухом скольжении. Максимальное ее значение равно μ•N. Существует также внутреннее трение, внутри одного тела между его слоями или частями.

Обратите внимание

Равномерное движение тела характеризуется равновесием между внешней силой и силой трения.

Источники:

www.kakprosto.ru

Задача №42. Определение силы и времени торможения автомобиля

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-?

Решение

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.

zadachi-po-fizike.electrichelp.ru

❶ Как определить силу торможения

Инструкция

Для того чтобы вычислить силу трения скольжения (Fтр), нужно знать время торможения и длину тормозного пути.

Если вам известно время торможения, но не известен его тормозной путь, то вы можете выполнить расчет по формуле:s = υ0⋅t/2, где s – длина тормозного пути, t – время торможения, υ0 – скорость тела в момент начала торможения.Для расчета скорости тела в момент начала торможения вам потребуется знать величину тормозного пути и время торможения. Рассчитайте ее по формуле:υ0 = 2s/t, где υ0 – скорость тела в момент начала торможения, s – длина тормозного пути, t – время торможения. Обратите внимание, что длина тормозного пути пропорциональна квадрату начальной скорости перед началом торможения и обратно пропорциональна величине силы трения скольжения (силы торможения). Именно поэтому, например, на сухой дороге (при расчетах для автомобилей) тормозной путь короче, чем на скользкой. После того как вам стали известны все значения, подставьте их в формулу: Fтр = 2m⋅s/t2, где Fтр – сила трения скольжения (сила торможения), m – масса движущегося тела, s – величина тормозного пути, t – время торможения.

Зная силу торможения, но не зная его время, вы можете произвести необходимые расчеты по формуле:t = m⋅υ0/ Fтр, где t – время торможения, m – масса движущегося тела, υ0 – скорость тела в момент начала торможения, Fтр – сила торможения.

Рассчитайте силу трения скольжения по другой формуле:Fтр = μ⋅ Fнорм, где Fтр – сила трения скольжения (сила торможения), μ – коэффициент трения, Fнорм – сила нормального давления, прижимающего тело к опоре (или mg).

Определите коэффициент трения экспериментально. В школьных учебниках по физике его обычно уже указывают в условиях задачи, если не требуется рассчитать его для какого-то конкретного тела во время лабораторной работы. Для этого поместите тело на наклонную плоскость. Определите угол наклона, при котором тело начинает движение, после чего узнайте по таблицам или рассчитайте самостоятельно тангенс полученной величины угла α (отношение противолежащего катета к прилежащему). Это и будет значение коэффициента трения (μ = tg α).

Источники:

www.kakprosto.ru

Как определить силу торможения

Исправное состояние тормозной системы — основное условие безопасного движения автомобиля на дороге. Один из параметров, характеризующий работоспособность тормозов — сила торможения, то есть усилие, необходимое для полной остановки транспортного средства. Согласно утвержденных стандартов, эта величина не должна быть ниже 59% от массы автомобиля. Существует два основных метода определения силы торможения.

1

Можно определить силу торможения в дорожных условиях. Испытания проводятся на дороге с покрытием из бетона с добавлением асфальта или цемента. Поверхность должна быть сухой и чистой. Предварительно двигатель необходимо отсоединить от трансмиссии и отключить приводы дополнительных ведущих мостов.

2

Начать движение. Зафиксировать набранную скорость. На заранее нанесенной отметке произвести экстренное торможение, однократно нажав на педаль тормоза. После полной остановки измерить длину тормозного пути. Повторив процесс несколько раз, рассчитать среднее значение тормозного пути. Если по какой-то причине автомобиль отклонился от прямолинейной траектории, результат замера не учитывается.

3

Вычислить значение силы торможения по следующему алгоритму. Значение скорости, возведенное в квадрат, умножить на массу автомобиля. Полученную величину разделить на удвоенную длину тормозного пути. Конечный результат и будет равен силе торможения.

4

Более точное измерение силы торможения производится на специальном стенде. Колеса автомобиля помещаются на барабаны стенда. Замеры делают отдельно на передних и задних колесах. При помощи барабанов колеса раскручиваются до определенной скорости.

5

После этого приводится в действие тормозной механизм, а специальные датчики замеряют уровень противодействия колес вращательному движению барабанов. Полученный показатель выражается в процентном соотношении к весу автомобиля. Он является величиной силы торможения.

Своевременная диагностика и профилактика тормозной системы  — залог уверенности водителя и гарантия безопасности пассажиров автомобиля

sovetclub.ru


Смотрите также

Copyright © 2017