Тормозной путь (задачка по физике)

[aldep]

Решил померять на практике тормозной путь.
С 60 км/ч получается метров 5.
Со 100 км/ч получается 26-28.
По идее путь должен быть пропорционален квадрату скорости, т.е. раза в 3 больше - 15 метров.
Откуда такая разница?

П.С.
Дорога - сухой асфальт. Результаты усредненные для двух одинаковых машин, по два заезда на каждой.

П.П.С. Есть конечно, подозрение, что АБС виновато (с 60-ти она почти не включается, со 100 заметно работает), но я ожидал отклонения процентов на 10%-20%. Но не почти в два раза же.

[ingvar]

В первом случае с ручника снимал?

[akela]

С 60 км/ч получается метров 5.

Это невозможно. Ты где-то серьезно ошибся.
Даже если предположить что коэффициент трения равен единице (а в реальности он вряд ли больше чем 0.7-0.8), тормозной путь с 60 км/ч получается 14 метров.
Проверь сам, формулы из курса физики за 5 класс средней школы.

[LeeVan]

С 60 км/ч получается метров 5.

Это невозможно.

возможно. Может он в крутую гору на подъеме тормозил

[nonn]

С 60 км/ч получается метров 5.

с 60 км/ч получается 14 метров.
Проверь сам, формулы из курса физики за 5 класс средней школы.

Хорошо что выбрал 60, а не 90. Это ж надо нервы, как у Гастело, чтоб такое испытывать. Разогнатся до 60 даже, а потом влупить по тормозам и не отпускать. Скорее всего был момент придавливания, то есть начал то торможить с 60, но посчитайте сами со скольки именно тормозил.

[aldep]

Да, согласен, какие-то подозрительные цифры получились. Посыпаю голову пеплом и иду переделывать домашнюю работу

[akela]

С 60 км/ч получается метров 5.

Это невозможно.

возможно. Может он в крутую гору на подъеме тормозил :)

Тормозил двигателем, бампером, капотом :)

А если серьезно - я сомневаюсь, что можно пристойно замерить тормозной путь без специального оборудования. Особенно с небольших скоростей. Это объективно трудная задача.

[nemiga]

Решил померять на практике тормозной путь.
С 60 км/ч получается метров 5.
Со 100 км/ч получается 26-28.
По идее путь должен быть пропорционален квадрату скорости, т.е. раза в 3 больше - 15 метров.
Откуда такая разница?

П.С.
Дорога - сухой асфальт. Результаты усредненные для двух одинаковых машин, по два заезда на каждой.

П.П.С. Есть конечно, подозрение, что АБС виновато (с 60-ти она почти не включается, со 100 заметно работает), но я ожидал отклонения процентов на 10%-20%. Но не почти в два раза же.

Коэффициент сцепления шин с дорогой не есть величина постоянная, а быстро падает с ростом скорости. Все естественно.

В интервале 220-180 км/ч GPS показывал замедление порядка 2.7 м/с2 всего-то (Uniroyal Tiger Paw, сухой асфальт)

Именно поэтому на высокой скорости убиться -- как 2 пальца об асфальт (сухой)

.

[aldep]

Коэффициент сцепления шин с дорогой не есть величина постоянная, а быстро падает с ростом скорости. Все естественно.

В интервале 220-180 км/ч GPS показывал замедление порядка 2.7 м/с2 всего-то (Uniroyal Tiger Paw, сухой асфальт)

Именно поэтому на высокой скорости убиться -- как 2 пальца об асфальт (сухой)

.

Спасибо!

Что меня смутило, так это то что в инете пишут, что ГАИ использует стандартную формулу путь ~ скорости в квадрате при оценке ДТП.
И согласно их формуле с 60 км/ч путь с сильно больше (15 м) того что получился у меня (5 м).

[nemiga]

Что меня смутило, так это то что в инете пишут, что ГАИ использует стандартную формулу путь ~ скорости в квадрате при оценке ДТП. И согласно их формуле с 60 км/ч путь с сильно больше (15 м) того что получился у меня (5 м).

Пять метров тормозного пути со скорости 60 км/ч соответствуют установившемуся замедлению 14 m/s2. "Не бывает" (с)
Разве что об столб?

Гаишный расчет, кстати, похож на правду -- установившееся замедление 4.6 м/с2. На самом деле немного больше -- потому что, считая время срабатывания гидравлического привода тормозов (~0.2 секунды), из тормозного пути нужно вычесть 3 метра свободного качения. Тогда, чистый тормозной путь будет 12 метров, а замедление -- около 6 м/с2, что хорошо согласуется с коэффициентом трения дешевых шин о сухой асфальт при торможении "на юз" (µ=0.6).

К сожалению, эта радужная картина имеет место только в том случае, если водитель уже готов к торможению -- т.е., нога находится на педали тормоза, остается только нажать. В реале, однако, нога обычно находится на педали газа -- а необходимость экстренного торможения возникает в самый неподходящий момент. Перенос ноги занимает время -- сколько именно, зависит как от водителя, так и от эргономики педального узла. По разным данным, перенос ноги может занять от 0.5 до 1.5 секунды. Легко видеть, что в последнем случае о собственно тормозном пути можно забыть -- потому что на скорости 60 км/ч за полторы секунды автомобиль проедет 25 (двадцать пять) метров!

Пару слов о двуногой езде. При хорошей координации движений, левую ногу можно постоянно держать на педали тормоза, а правую -- на педали газа (коробка-автомат). Проблем здесь несколько. Во-первых, можно перепутать ноги (при этом авария практически неизбежна). Во-вторых, у правшей левая нога слабее и медленнее правой. Поэтому процесс нажатия на тормоз занимает на несколько десятых секунды дольше. Понятно, что это все равно быстрее, чем перебросить правую с педали на педаль, но несколько медленне, чем если правая уже лежит на тормозе.

Впрочем, существуют технические решения, специально заточенные под двуногую езду. В частности, на автомобилях, где используется drive-by-wire, может быть запрограммирована отсечка подачи топлива при нажатии на тормоз. В этом случае алгоритм экстренного двуногого торможения сильно упрощается -- дави двумя ногами на обе педали -- автоматика overrides нажатие на газ! Кстати, заодно получается быстрее, так как не надо думать, какой ногой на что давить. В троллейбусах ЗИУ этот алгоритм был реализован еще в 50-е годы: нажатие на педаль тормоза переводило двигатель в режим электрического тормоза (независимо от положения педали "газа").

Также в свое время много исследований было посвящено однопедальному управлению. В частноси, например, рассматривался концепт качающейся педали. Нажатие носком на ее верхнюю часть соответствовало подаче газа, а нажатие пяткой на нижнюю -- включению тормоза. Идея не пошла из-за необходимости тотального переучивания всех водителей.

В то же время на городском электротранспорте идея одного контроллера нашла широкое применение: водитель трамвая, перемещая рычаг контроллера вперед, подает напряжение на тяговый двигатель (чем больше перемещает -- тем больше напряжение). А перемещая назад, вагоновожатый преводит тяговый двигатель в режим рекуперативного тормоза.


.

[akela]

Гаишный расчет, кстати, похож на правду -- установившееся замедление 4.6 м/с2. На самом деле немного больше -- потому что, считая время срабатывания гидравлического привода тормозов (~0.2 секунды), из тормозного пути нужно вычесть 3 метра свободного качения. Тогда, чистый тормозной путь будет 12 метров, а замедление -- около 6 м/с2, что хорошо согласуется с коэффициентом трения дешевых шин о сухой асфальт при торможении "на юз" (µ=0.6).

эээ, у меня для коэффициента 0.6 и начальной скорости 60 км/ч получается 23 метра. И это чистый тормозной путь, без учета времени реакции и времени срабатывания.

Закон сохранения энергии:
m*v^2/2 = k*m*g*s, откуда получаем

s = v^2/(2*k*g)

Пару слов о двуногой езде. При хорошей координации движений, левую ногу можно постоянно держать на педали тормоза, а правую -- на педали газа (коробка-автомат). Проблем здесь несколько. Во-первых, можно перепутать ноги (при этом авария практически неизбежна). Во-вторых, у правшей левая нога слабее и медленнее правой. Поэтому процесс нажатия на тормоз занимает на несколько десятых секунды дольше. Понятно, что это все равно быстрее, чем перебросить правую с педали на педаль, но несколько медленне, чем если правая уже лежит на тормозе.

Не далее как год назад, повредил правую ногу, и где-то месяц ездил в двуногом режиме. Пара дней ушла на привыкание, потом проблем не было.

[nemiga]

эээ, у меня для коэффициента 0.6 и начальной скорости 60 км/ч получается 23 метра. И это чистый тормозной путь, без учета времени реакции и времени срабатывания.

Закон сохранения энергии:
m*v^2/2 = k*m*g*s, откуда получаем

s = v^2/(2*k*g)

Вы правы, 23 метра, а не 15. Я где-то ошибся.

.

[HeadLess]

возможно при долгом торможении имеет быть место перегрев колодок, из-за чего эффективность торможения резко падает
ПС бывало у меня оттормаживался со 120 км/ч под конец торможения, тормоза -мыло.!

[nemiga]

возможно при долгом торможении имеет быть место перегрев колодок, из-за чего эффективность торможения резко падает
ПС бывало у меня оттормаживался со 120 км/ч под конец торможения, тормоза -мыло.!

Это не "возможно", это вполне так и есть. Особенно сильно такое brake fade проявляется на барабанных тормозах.

.

[hidden]

Вообще с 60 км/ч остановиться за 5 метров это примерно 0,5 секунды. Это и правда ближе к столбу