Кейс по теме «Силы»
Кейс-задание:
Две машины столкнулись на перекрёстке. Повреждения небольшие, так как каждый успел почти полностью затормозить машину перед аварией. Поэтому и виноватым себя считать никто не хочет.
1. Прав ли был инспектор, который решил, что виноват тот, у кого длина тормозного пути – чёрного следа от колёс – больше?
2. Что такое тормозной путь?
3. Влияет ли не правильное нажатие на газ и тормоз на тормозной путь?
4. Трение – наш друг или враг?
В том случае, если водитель авто понимает физические законы, он способен обеспечить более безопасное движение машины на проезжей части. Так как на каждое транспортное средство при его движении воздействуют многие физические силы. Все эти силы делятся на два вида: одни силы содействуют движению машины, другие силы этому движению сопротивляются.
Главной физической силой, воздействующей на авто, является сила тяжести. Устремлена эта сила всегда вертикально вниз, она равномерно сосредоточена по всем колесам и осям транспортного средства. Своим весом автомобиль давит на поверхность дороги, при этом, чем больше вес авто, тем больше сила сцепления его колес с покрытием проезжей части.
Сила тяжести особо сильно действует в начале движения машины с места и при дальнейшем движении ведущих колес автомобиля. Если авто перемещается по наклонной дороге, из силы тяжести образуются 2 другие силы: одна прижимает машину к самой дороге, другая стремится опрокинуть авто в поперечном направлении к проезжей части или по направлению его движения в зависимости от направления уклона. Необходимо знать и учитывать, что более высокий центр тяжести и больший угол наклона автомобиля увеличивают опрокидывающую силу, то есть растет вероятность того, что машина перевернется. Наряду с силой тяжести и силой опрокидывания на автомобиль действуют и многие другие физические силы.
Автомобиль может двигаться только, если сила тяги больше силы инерции покоя, однако меньше силы сцепления ведущих колес машины с дорогой. Если сила тяги превышает силу сцепления, то будет пробуксовывать.
Не менее важно учитывать и тормозную силу. Когда она больше силы сцепления колес автомобиля, машина начинает тормозить. Если сила торможения меньше силы сцепления, автомобиль скользит.
Две машины столкнулись на перекрёстке. Повреждения небольшие, так как каждый успел почти полностью затормозить машину перед аварией. Машина выезжала на перекрёсток со скоростью V, и её водитель, увидев другую машину, стал тормозить, оставив на дороге след длиной L. Если считать, что к моменту столкновения вся кинетическая энергия автомобиля перешла в работу по преодолению силы трения (в тепло), то mV2/2 = .mgL, где m – масса автомобиля, а g – ускорение свободного падения. Откуда следует, что длина тормозного пути пропорциональна квадрату скорости автомобиля. Значит, тот из водителей, кто подъезжал к перекрёстку с большей скоростью, имеет и большую длину тормозного пути. Так, например, для =0,7 длина тормозного пути в 30 м соответствует скорости движения – 73 км/ч, что на 13 км/ч больше разрешённой скорости движения по улицам города.
Некоторые водители, увидев, что на светофоре зажегся зелёный свет, вдавливают педаль газа до самого пола, пытаясь как можно быстрее набрать максимальную скорость. Свидетели такого старта слышат свист проскальзывающих относительно дороги шин.
Известно, что движущей силой автомобиля служит сила трения его колёс о дорожное покрытие. Если резко нажать на педаль газа, вызвав проскальзывание шин относительно асфальта, то максимальное ускорение будет пропорционально силе трения скольжения, которая всегда меньше максимальной силы трения покоя. Поэтому быстрее ускоряются не те, кто сжигает резину покрышек, а тот, кто использует силу трения покоя (т.е. не допускает скольжения) в том диапазоне, где она превышает силу трения скольжения. Резкое торможение, как и ускорение, может привести к скольжению колёс по дорожному покрытию, а значит, к уменьшению силы, тормозящей автомобиль. Ведь, тормозящей силой является тоже сила трения. Поэтому, нажав очень резко на педаль газа и допустив проскальзывание, мы увеличиваем тормозной путь.
