Pro řidiče je velmi důležité udržovat své vozidlo bezpečné a funkční. Zvláště důležité jsou dvě věci:
- Stav brzd – řidič automobilu musí udržovat brzdy v dobrém stavu. Pokud nejsou brzdy v dobrém stavu, vozidlo v případě nouze nezastaví dostatečně rychle.
- Stav Pneumatik – řidič automobilu musí udržovat pneumatiky v dobrém stavu. Pokud pneumatiky nejsou v dobrém stavu, mohou přispívat ke smyku za nepříznivých povětrnostních podmínek.
Nouzové zastavení a bezpečnost
- Ať už řidič v případě nouze zastaví nebo ne, musí to udělatumět bezpečně zastavit. To znamená, že nezpůsobují poškodit sobě nebo ostatním.
- Víme, že čím rychleji vozidlo jede, tím delší je vzdálenostto trvá zastavit. To může být ovlivněno řadou faktorů, z nichž některé jsme již prozkoumali. Patří mezi ně alkohol, povětrnostní podmínky a únava.
- Brzdná dráha vozidla může ovlivnit bezpečnost vozidlaŘidič. Pokud má vozidlo velmi velkou brzdnou dráhu, může mít řidič problém zastavit vozidlo před nehoda se vyskytuje. To je důvod, proč máme omezení rychlosti, aby řidiči mohli v případě potřeby bezpečně zastavit.
Brzdné vzdálenosti vozidla
Různá vozidla mají různé brzdné dráhy. Je to dáno velikostí vozidla, hmotností vozidla a dokonce i přilnavostí pneumatik. U zkoušek budete potřebovat znát brzdnou dráhu pro vozidla při různých rychlostech.
Jak fungují brzdy
Chcete-li zastavit pohyb vozidla, a síly musí být aplikován na brzdy. Tuto sílu vytváří řidič sešlápnutím brzd. Jak jsme již uvedli, výsledkem mohou být síly práce se dělá. To znamená, že když řidič šlápne na brzdu, dělá práci. To má dva efekty:
- Snižuje kinetickou energii pneumatik – jak se pracuje, kinetickýenergie pneumatik se sníží. S klesající kinetickou energií se pneumatiky budou pohybovat pomaleji. Kinetická energie z pneumatik bude převedena do jiných forem energie v brzdách.
- Zvyšuje teplotu brzd – část kinetické energie z pneumatik se přenese do Termální energie v brzdách. Jak se tepelná energie brzd dále zvyšuje, brzdy se zahřívají. To znamená, že se zvýšila teplota brzd.
Brzdění při vysokých rychlostech
Obtížnost prolomení při vysoké rychlosti
- Rychlost ztěžuje brzdění. Při cestování vysokou rychlostí ano obtížný brzdit na malou vzdálenost. Víme, že čím vyšší rychlost, tím déle trvá, než vozidlo zabrzdí.
- Vyšší rychlosti vyžadují větší brzdné síly. Při cestování na vysokýrychlosti, vozidla budou vyžadovat větší brzdnou sílu, aby je zpomalila. Velké síly budou mít za následek více práce, takže auto zpomalí rychleji.
Velká zpomalení
- Velké brzdné síly vedou k velkému zpomalení. Při použití velké brzdné síly vozidlo velmi rychle zpomalí. „Zpomalení“ je známé jako zpomalenía velké brzdné síly povedou k velkému zpomalení.
- Velké zpomalení má vliv na brzdy. Když má vozidlo velké zpomalení, dochází k výraznému účinku na brzdy. Aby se vozidlo zpomalilo, je vyvíjena velmi velká brzdná síla, což povede k velkému množství práce. Na druhé straně tato vykonaná práce povede k mnoha Termální energie v brzdách, což k nim potenciálně vede přehřátí.
Síly a zpomalení
Při zkouškách můžete být dotázáni na síly zapojený do vozidla zpomalení.
Během zpomalování víme, že odporové síly bude větší než hnací síla vozidla.
Proto existuje a výsledná síla jít pozpátku. Auto se stále pohybuje vpřed, ale zpomaluje (pamatujte, že výsledné síly způsobují změnu rychlosti).
Můžete být požádáni, abyste odhadli velikost těchto sil při zkoušce, jako je například následující příklad.
Otázka: Auto jedoucí průměrnou rychlostí musí prudce zabrzdit, aby se zabránilo vběhnutí dítěte do vozovky ve vzdálenosti 15 metrů. Odhadněte brzdnou sílu, která se podílí na zpomalení vozu.
1. Známe průměrnou rychlost.
Z naší tabulky výše v této kapitole víme, že průměrná rychlost auta je asi 30 m/s.
Rychlost auta = ~ 30 m/s
2. Předpokládáme rovnoměrné zpomalení.
Vzhledem k tomuto scénáři musíme předpokládat, že zpomalení je jednotné, abychom mohli provést jakýkoli druh výpočtu.
3. Musíme najít zpomalení.
Nyní, když máme rychlost pro auto, můžeme použít naši rovnici v² – u² = 2as. Musíme to změnit, abychom našli zpomalení.
v² – u² = 2as.
(v² – u²) / 2s = a
4. Dosaďte v číslech.
(v² – u²)/ 2s = a
(30² – 0²) / 2 x 15 = a
900 / 30 30 =
a = 30 m/s²
5. Odhadněte hmotnost vozu.
Nyní, když máme zpomalení vozu, musíme odhadnout hmotnost vozu.
Hmotnost vozu = ~ 1200 kg
6. Použijte F = ma.
Máme hmotnost a zpomalení, takže nyní můžeme substituovat v číslech.
F = ma
F = 1200 x 30
Síla = ~ 36 000 Newtonů
Nejčastější dotazy
→Co je brzdná dráha ve fyzice?
Brzdná dráha je vzdálenost, kterou vozidlo urazí, než se úplně zastaví po použití brzd.
→Jaké faktory ovlivňují brzdnou dráhu?
Níže jsou uvedeny některé z faktorů, které ovlivňují brzdnou dráhu: rychlost vozidla, stav vozovky, stav pneumatik, hmotnost vozidla a účinnost brzdového systému.
→Jak rychlost vozidla ovlivňuje brzdnou dráhu?
Čím vyšší je rychlost vozidla, tím delší bude brzdná dráha. Je to proto, že rychleji jedoucí vozidlo potřebuje k zastavení více času a vzdálenosti.
→Jak stav vozovky ovlivňuje brzdnou dráhu?
Podmínky vozovky, jako je déšť, sníh, led a štěrk, mohou prodloužit brzdnou dráhu. Tyto podmínky mohou způsobit ztrátu přilnavosti pneumatik a ztížení zastavení vozidla.
→Jak stav pneumatik ovlivňuje brzdnou dráhu?
Opotřebené pneumatiky mohou snížit přilnavost vozidla a ztížit zastavení. Správně nahuštěné pneumatiky s odpovídající hloubkou dezénu zlepší brzdný výkon a zkrátí brzdnou dráhu.
→Jak hmotnost vozidla ovlivňuje brzdnou dráhu?
Čím těžší vozidlo, tím delší bude brzdná dráha. K zastavení těžšího vozidla je totiž potřeba větší síla.
→Jak účinnost brzdového systému ovlivňuje brzdnou dráhu?
Čím lepší je účinnost brzdového systému, tím kratší bude brzdná dráha. Moderní vozidla mají vylepšené brzdové systémy, jako jsou protiblokovací brzdy, které mohou pomoci zkrátit brzdnou dráhu.
Tyto otázky a odpovědi mohou studentům pomoci pochopit faktory, které ovlivňují brzdnou dráhu, a připravit je na zkoušky z fyziky GCSE.
