Тормозной путь

редактировать

концепция в правилах дорожного движения Тормозной путь при 80 км / ч (50 миль / ч)

Тормозной путь означает расстояние, которое транспортное средство пройдет от точки, на которой его тормоза полностью затянуты, когда дело доходит до полной остановки. На него в первую очередь влияют исходная скорость транспортного средства и коэффициент трения между шинами и дорожным покрытием, и незначительно - шины сопротивление качению и сопротивление воздуха транспортного средства. Тип используемой тормозной системы влияет только на грузовые автомобили и крупногабаритные транспортные средства, которые не могут обеспечить достаточную силу, чтобы соответствовать статической силе трения.

Тормозной путь является одним из двух основных компонентов общего тормозного пути. Другой компонент - это расстояние реакции, которое является произведением скорости и времени восприятия и реакции водителя / гонщика. время восприятия-реакции, равное 1,5 секунды, и коэффициент кинетического трения, равный 0,7, являются стандартными для целей определения базовой линии для реконструкции аварии и судебное извещение ; в идеальных условиях большинство людей могут остановиться немного раньше.

Тормозной путь не следует путать с дистанцией видимости до остановки. Последний - это стандарт видимости при выравнивании дороги, который обеспечивает автомобилистам, движущимся со скоростью расчетной или ниже, и гарантированное расстояние впереди (ACDA), которое превышает коэффициент безопасности расстояние, которое потребовалось бы слегка или почти небрежному водителю для остановки при наихудшем сценарии: обычно скользкие условия (замедление 0,35 g ) и медленно реагирующий драйвер (2,5 секунды). Поскольку расстояние остановки прицела намного превышает фактический путь остановки при большинстве условий, в остальном способный водитель, который использует полную дистанцию ​​прицела остановки, что приводит к травме, может проявить халатность, не остановившись раньше.

Содержание

  • 1 Вывод
    • 1.1 Уравнение энергии
  • 2 Закон Ньютона и уравнение движения
  • 3 Общий тормозной путь
    • 3.1 Фактический общий тормозной путь
    • 3.2 Эмпирические правила
  • 4 См. Также
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки
    • 6.1 Дополнительная литература
  • 7 Внешние ссылки

Определение

Уравнение энергии

Можно найти теоретический тормозной путь путем определения работы, необходимой для рассеивания кинетической энергии транспортного средства.

Кинетическая энергия E определяется по формуле:

E = 1 2 мВ 2 {\ displaystyle E = {\ frac {1} {2}} mv ^ {2}}E = {\ frac {1} {2}} мв ^ {{2}} ,

где m - масса автомобиля, а v - скорость в начале торможения.

Работа W, выполняемая при торможении, определяется следующим образом:

W = μ mgd {\ displaystyle W = \ mu mgd}W = \ mu mgd ,

, где μ - коэффициент трения между поверхность дороги и шины, g - сила тяжести Земли, а d - пройденное расстояние.

Тормозной путь (который обычно измеряется как длина заноса) при начальной скорости движения v определяется положением W = E, из чего следует, что

d = v 2 2 μ g { \ displaystyle d = {\ frac {v ^ {2}} {2 \ mu g}}}d = {\ frac {v ^ {{2}}} { 2 \ mu g}} .

Максимальная скорость с учетом доступного тормозного пути d определяется по формуле:

v = 2 μ gd {\ displaystyle v = {\ sqrt {2 \ mu gd}}}v = {\ sqrt {2 \ mu gd}} .

Закон Ньютона и уравнение движения

Из второго закона Ньютона :

F = ma {\ displaystyle F = ma}F = ma

Для ровной поверхности сила трения, возникающая из коэффициента трения μ {\ displaystyle \ mu}\ mu , составляет:

F frict = - μ mg {\ displaystyle F_ {frict} = - \ mu mg}F _ {{frict}} = - \ mu mg

Уравнивание этих двух значений дает замедление :

a = - μ g {\ displaystyle a = - \ mu g}a = - \ mu g

df (di, vi, vf) {\ displaystyle d_ {f} (d_ {i}, v_ {i}, v_ {f})}d_ {f} (d_ {i}, v_ {i}, v_ {f}) форма формул для постоянного ускорения :

df = di + vf 2 - vi 2 2 a {\ displaystyle d_ {f} = d_ {i} + {\ frac {v_ {f} ^ {2} -v_ {i} ^ {2} } {2a}}}d_ {f} = d_ {i} + {\ frac {v_ {f} ^ {2} -v_ {i} ^ {2}} {2a}}

Установка di, vf = 0 {\ displaystyle d_ {i}, v_ {f} = 0}d_ {i}, v_ {f} = 0 , а затем замена a {\ displaystyle a}a в уравнении дает тормозной путь:

df = - vi 2 2 a = vi 2 2 μ g {\ displaystyle d_ {f} = {\ frac {- v_ {i} ^ {2}} {2a}} = {\ frac {v_ {i} ^ {2}} {2 \ mu g}}}d_ {f} = {\ frac {-v_ {i} ^ {2}} {2a}} = {\ frac {v_ {i} ^ {2}} {2 \ mu g}}

Общий тормозной путь

Таблицы скорости и тормозного пути. Допускается для использования с хорошими шинами и чистым, сухим, ровным покрытием.

Общий тормозной путь представляет собой сумму расстояния восприятия-реакции и тормозного пути.

D итого = D p - r + D торможение = vtp - r + v 2 2 μ g {\ displaystyle D_ {total} = D_ {pr} + D_ {braking} = vt_ {pr} + {\ frac { v ^ {2}} {2 \ mu g}}}D _ {{total}} = D _ {{pr}} + D _ {{braking}} = vt _ {{pr}} + {\ frac {v ^ {2}} {2 \ mu g}}

Обычное базовое значение tp - r = 1,5 с, μ = 0,7 {\ displaystyle t_ {pr} = 1,5 с, \ mu = 0,7 }t_ {pr} = 1,5 с, \ mu = 0,7 используется в диаграммах тормозного пути. Эти значения включают способности подавляющего большинства водителей в нормальных дорожных условиях. Однако у внимательного и внимательного водителя время реакции восприятия может быть значительно меньше 1 секунды, а современный автомобиль с компьютеризированными тормозами противоскольжения может иметь коэффициент трения <18.>0,9 - или даже намного превышает 1,0 с липкими шинами.

Эксперты исторически использовали время реакции 0,75 секунды, но теперь учитывают восприятие, в результате чего среднее время реакции-восприятия составляет: 1 секунда для населения как в среднем; иногда правило двух секунд для имитации пожилого человека или неофита; или даже время реакции 2,5 секунды - специально для очень пожилых, ослабленных, пьяных или отвлеченных водителей. Коэффициент трения может составлять 0,25 или ниже на мокром или замерзшем асфальте, а тормоза противоскольжения и шины с сезонными характеристиками могут в некоторой степени компенсировать ошибку водителя и условия эксплуатации. В юридическом контексте часто используются консервативные значения, предполагающие увеличение минимального тормозного пути, чтобы быть уверенным, что они превышают соответствующее юридическое бремя доказывания, с осторожностью, чтобы не пойти так далеко, чтобы попустительствовать небрежности. Таким образом, выбранное время реакции может быть связано с соответствующим процентилем населения бремени; как правило, время реакции 1 секунда является более вероятным , чем нет, 1,5 секунды - ясным и убедительным, а 2,5 секунды - вне разумных сомнений. Тот же принцип применяется к значениям коэффициента трения.

Фактический общий тормозной путь

Фактический общий тормозной путь может отличаться от базового значения, если состояние дороги или шин существенно отличается от базовых условий или когда когнитивные функции водителя превосходны или недостаточны. Чтобы определить фактический общий тормозной путь, обычно эмпирически получают коэффициент трения между материалом шины и точным участком дороги при одинаковых дорожных условиях и температуре. Они также измерили бы время восприятия и реакции человека. Водитель, у которого есть врожденные рефлексы и, следовательно, тормозной путь, которые намного ниже пределов безопасности, предусмотренных в дорожном дизайне или , ожидаемом другими пользователями, может быть небезопасно управлять автомобилем. Большинство старых дорог были спроектированы не с учетом проблемных водителей, и часто использовалось несуществующее стандартное время реакции 3/4 секунды. Недавно были внесены изменения в стандарты дорожного движения, чтобы сделать современные дороги более доступными для все более стареющего населения водителей.

Для резиновых шин на автомобилях коэффициент трения (μ) уменьшается с увеличением массы автомобиля. Кроме того, μ зависит от того, заблокированы ли колеса или катятся во время торможения, а также от некоторых других параметров, таких как температура резины (увеличивается во время торможения) и скорость.

Практические правила

В не метрическая страна тормозной путь в футах при скорости в миль / ч может быть приблизительно вычислен следующим образом:

  1. возьмите первую цифру скорости и возведите ее в квадрат. Добавьте к результату ноль, затем разделите на 2.
  2. суммируйте предыдущий результат с удвоенной скоростью.

Пример: скорость = 50 миль в час. тормозной путь = 5 в квадрате = 25, добавить ноль = 250, разделить на 2 = 125, сумма 2 * 50 = 225 футов (точное значение можно рассчитать по формуле, приведенной ниже на диаграмме справа).

В Германии практическим правилом для остановки тормозного пути в городе в хороших условиях является правило 1 секунды, то есть расстояние, преодолеваемое за 1 секунду, должно быть не более чем расстоянием до впереди автомобиль. На скорости 50 км / ч это соответствует примерно 15 м. Для более высоких скоростей примерно до 100 км / ч вне населенных пунктов применяется аналогичным образом определенное правило 2 секунд, которое для 100 км / ч соответствует примерно 50 м. Для скоростей порядка 100 км / ч также существует более или менее эквивалентное правило, согласно которому тормозной путь - это скорость, деленная на 2 км / ч, называемое правилом тахометра (половина спидометра )., например на 100 км / ч тормозной путь должен составлять около 50 м. Кроме того, немецкие автошколы учат своих учеников, что общий тормозной путь обычно составляет:

(S peed ÷ 10) × 3 + (S peed ÷ 10) 2 {\ displaystyle (Speed ​​\ div 10) \ times 3+ (Speed \ div 10) ^ {2}}{\ displaystyle (Speed ​​\ div 10) \ times 3+ (Speed ​​\ div 10) ^ {2}}

В Великобритании типичный общий тормозной путь (мысленное расстояние плюс тормозной путь), используемый в Правилах дорожного движения, указан в Правиле 126 [1] как:

  • 20 миль / ч: 40 футов (12 метров)
  • 30 миль / ч: 75 футов (23 метра)
  • 40 миль / ч: 118 футов ( 36 метров)
  • 50 миль / ч: 175 футов (53 метра)
  • 60 миль / ч: 240 футов (73 метра)
  • 70 миль / ч: 315 футов (96 метров)

См. Также

Ссылки

Дополнительная литература

  • B. Финберг (2010). «Судебное извещение о времени реакции водителей и остановочном пути автотранспортных средств, движущихся с различной скоростью». Отчеты по американскому праву - аннотированные, 2-я серия. 84 . Издательская компания "Юридический кооператив"; Бэнкрофт-Уитни; Аннотационная компания West Group. п. 979.
  • Э. Кэмпион (2008). «Доказательная допустимость действий по неосторожности автомобиля, диаграмм, показывающих тормозной путь, время реакции и т. Д.». Отчеты об американском праве - аннотированные, 3-я серия. 9 . Издательская компания "Юридический кооператив"; Бэнкрофт-Уитни; Аннотационная компания West Group. п. 976.
  • С. К. Марвел (2012). «Допустимость экспериментальных данных, испытаний на занос и т.п., относящихся к скорости или управлению автомобилем». Отчеты по американскому праву - аннотированные, 2-я серия. 78 . Издательская компания "Юридический кооператив"; Бэнкрофт-Уитни; Аннотационная компания West Group. п. 218.
  • Джерр Э. Бокс (2009). «Мнение о скорости движения автомобиля по следам заноса и другим фактам». Отчеты по американскому праву - аннотированные, 3-я серия. 29 . Издательская компания "Юридический кооператив"; Бэнкрофт-Уитни; Аннотационная компания West Group. п. 248.
  • Уэйд Р. Хабиб (2008). «Небрежность водителя автотранспортного средства в отношении своевременного применения надлежащих тормозов». Отчеты по американскому праву - аннотированные, 2-я серия. 72 . Издательская компания "Юридический кооператив"; Бэнкрофт-Уитни; Аннотационная компания West Group. п. 6.

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-13 09:44:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте