Слайд 22

Задачи о движущемся автомобиле

Среди множества задач о движущихся телах в механике задачи о движущемся автомобиле занимают особое место. Каждый из нас был пассажиром автомобиля, неоднократно наблюдал разнообразные ситуации на дорогах, хотел бы научиться водить автомобиль, т. е. представляет себя и в роли пассажира, и в роли пешехода. Задачи с конкретным физическим содержанием решать гораздо интереснее.

Слайд 23

Первым автомобилям запрещалось ехать со скоростью больше 3 километров в час. Впереди машины должен был идти человек с флагом для оповещения других участников движения. Рекорд скорости для автомобиля был установлен в 1983 году на английском автомобиле «Траст-2». Он развил скорость почти 1020 километров в час. Правда, вместо автомобильного двигателя на «Трасте» стоял двигатель от реактивного самолета.

Слайд 24

Задача 1

Нажимая на педаль «газ», водитель увеличивает мощность, развиваемую двигателем автомобиля. При какой мощности начнётся пробуксовка колёс автомобиля, если коэффициент трения между шинами и дорогой 0,2, масса автомобиля 1 т, скорость автомобиля 60 км/ч, КПД двигателя 40 %?

Слайд 25

Задача 2

Автомобиль движется по выпуклому мосту, имеющему форму дуги радиусом 40 м. Какое максимальное ускорение в горизонтальном направлении может развить автомобиль в верхней точке моста, если в этой точке его скорость 50,4 км/ч? Коэффициент трения колёс автомобиля о мост 0,57.

Слайд 26

Движение вверх по наклонной плоскости

Задача 3 С каким максимальным ускорением может двигаться вверх по наклонной дороге автомобиль? Считать угол наклона полотна дороги и коэффициент трения между колёсами автомобиля и дорогой известными.

Слайд 27

Задача 4

Грузовой автомобиль массой М = 4 т тянет за нерастяжимый трос вверх по уклону легковой автомобиль с выключенным двигателем. Автомобили движутся с ускорением 0,6 м/с2. Какова максимально возможная масса легкового автомобиля m, если угол наклона равен arcsin 0,1, а коэффициент трения между шинами грузового автомобиля и дорогой 0,2? Силой трения качения, действующей на легковой автомобиль, пренебречь.

Слайд 28

Силы, действующие на автомобиль при повороте

Ускорение автомобиля обусловлено равнодействующей всех приложенных к автомобилю сил. Сила тяжести и сила реакции опоры направлены вертикально и компенсируют друг друга. Поэтому горизонтально направленное ускорение автомобилю сообщает сила трения покоя между колёсами и дорогой, что позволяет рассчитать допустимую скорость на повороте:

Слайд 29

Задача 5

Шофёр грузовика, едущего со скоростью 72 км/ч, заметил на дороге знак. Сможет ли он, не сбавляя скорость, проехать поворот, если радиус поворота 25 м? Считайте значение коэффициента трения покоя равным 0,4. Почему водитель должен быть особенно внимательным в сырую погоду, во время листопада или при гололёде?

Слайд 30

Задача 6

Оцените силу натяжения ремней безопасности, удерживающих водителя в автомобиле, если автомобиль, движущийся со скоростью 36 км/ч, в результате столкновения со столбом получил вмятину глубиной 60 см. Оцените силу, деформирующую кузов автомобиля.

Слайд 31

Расчёт тормозного пути автомобиля

Тормозной путь - расстояние, пройденное транспортной машиной от начала торможения до полной остановки. Зависит от эффективности тормозных механизмов, времени срабатывания привода и тормозов, скорости движения, силы сцепления колес с опорной поверхностью (дорога, рельсы и т. п.).

Слайд 32

Пусть транспортное средство массой М, движущееся со скоростью υ, начинает тормозить, чтобы остановиться. Путь, пройденный автомобилем до остановки, можно определить, пользуясь теоремой о кинетической энергии: при неизменной силе трения тормозной путь тем больше, чем больше начальная кинетическая энергия автомобиля.

Слайд 33

Расчёт тормозного пути автомобиля по графику скорости

Обратите внимание: путь, пройденный автомобилем до остановки, пропорционален квадрату его начальной скорости. Например, при увеличении скорости в 2 раза тормозной путь увеличивается в 4 раза! Вот почему движение на слишком большой скорости представляет опасность для водителя, пассажиров, пешеходов и других автомобилей.

Слайд 34

Задача, которую удобно решать графическиЗадача 7

За пятую секунду равнозамедленного движения автомобиль проходит 50 см и останавливается. Какой путь прошёл автомобиль за третью секунду? Какую скорость имел автомобиль перед началом торможения?

Слайд 35

Задача 8

На участке дороги, где установлен дорожный знак, изображённый на рисунке, водитель применил аварийное торможение. Инспектор ГАИ обнаружил по следу колёс, что тормозной путь равен 12 м. Нарушил ли водитель правила движения, если коэффициент трения (резина по сухому бетону) равен 0,6?

Слайд 36

Осторожно, пешеходы!

Прежде чем выбежать на проезжую часть перед движущимся транспортным средством, вспомните про его тормозной путь. Даже при небольшой скорости грузовик обладает значительной кинетической энергией, так как обладает значительной массой. Масса легкового автомобиля меньше, чем у грузовика, но легковые автомобили обычно движутся с большими скоростями. При большой кинетической энергии тормозной путь такого транспортного средства может оказаться слишком длинным.

Слайд 37

Почему возникают ДТП?

Улица часто становится местом, где возникают экстремальные ситуации. Опасность представляют собой общественный транспорт, грузовики и легковые автомобили. Причем, не только для тех, кто находится внутри, но и для пешеходов. А потому главное - необходимо всегда соблюдать правила дорожного движения. К ДТП могут привести невнимательность водителя или пешехода, нарушение правил дорожного движения, неисправность транспорта, плохая или скользкая дорога. Следует быть особенно осторожным и внимательным при переходе через дорогу, на переездах, посадочных платформах.

Слайд 38

Задача 9. Какая машина крепче? При столкновении грузовика с легковой машиной повреждение получает главным образом легковая. Но ведь согласно III закону Ньютона на обе машины должны действовать одинаковые силы, которые должны произвести одинаковые повреждения. Как объяснить это противоречие?

Слайд 39

Что происходит с кинетической энергией при столкновении?

Задача 10 Какое столкновение автомобилей опаснее: лобовое или удар в заднюю часть тормозящей машины? Почему?

Слайд 40

Безопасность пассажиров

Сидящие в движущемся автомобиле пассажиры обладают кинетической энергией. При внезапной остановке автомобиля каким-либо препятствием пассажир ещё продолжает движение по инерции и может травмироваться. Существуют различные защитные устройства, призванные уберечь водителя и пассажиров от ударов о ветровое стекло или руль автомобиля, потерявшего скорость.

Слайд 41

Конструкторы приложили немало усилий для того, чтобы сделать автомобиль безопасным. Все детали, применяемые в автомобилестроении, сделаны из негорючих материалов. Автомобильное стекло - триплекс - при ударе не разлетается на острые осколки. Пассажиров автомобиля попавшего в аварию спасут от травм подушки безопасности, спрятанные в различных местах салона. Но и обязательное пристегивание ремнями безопасности может спасти жизнь. Ребёнка можно перевозить только на заднем сиденье машины, а малышей - в специальном кресле, которое снабжено ремнями безопасности. Пешеходу же переходить дорогу только в положенных местах, где водитель наиболее внимателен!

Слайд 42

Испытания систем безопасности автомобиля

Испытания систем безопасности автомобиля на заводах БМВ и «Вольво». В современном мире моторов и высоких скоростей сохранение жизни и здоровья водителя и пассажиров является важнейшей задачей. Для того чтобы испытать системы аварийной защиты, на предприятиях проводят искусственные аварии, максимально приближенные к возможным катастрофам. Автомобили разбивают о стены, заставляют сталкиваться друг с другом, опрокидывают, переворачивают. По результатам испытаний дорабатывают конструкции или полностью отказываются от компоновки кузова, не обладающего требуемым уровнем защиты пассажиров и водителя.

Слайд 43

Как вести себя в экстремальной ситуации?

Что делать, если столкновение с каким-то препятствием неизбежно? Главное - сохранять самообладание, до предела напрячь мышцы, постараться защитить в первую очередь голову и грудь, вдавиться спиной в сиденье автомобиля или лечь на сиденье. Если автомобиль упал в воду, покидать его надо через лобовое окно (при открытой двери он тонет слишком быстро), разбив его тяжёлым предметом. Сразу же после аварии на дороге необходимо выбраться из автомобиля через двери или окна: возможно возгорание!

Слайд 44

Использованные информационные ресурсы:

Ланина И. Я. Не уроком единым: Развитие интереса к физике. М., 1991. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006, 10 CD. Иллюстрированный энциклопедический словарь, 2 CD. Энциклопедия «Мир вокруг нас», CD. Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия 2006, 2 CD. Физика, 7 – 11 классы. Библиотека наглядных пособий, CD. Л.Э. Генденштейн, Ю.И. Дик. ФИЗИКА-10. Интерактивный учебник и др.

Посмотреть все слайды

Каких только движений нет в мире: от повторяющихся тысячелетиями движений звезд до прихотливого, почти непредсказуемого падения листочка березы в порыве осеннего ветра; от суеты пылинок, поблескивающих в солнечном луче, до определенных разумом и волей человека движений рукотворных тел: поездов, автомобилей, роботов. Работа многих людей связана с движением: шоферы, машинисты поездов, пилоты, диспетчеры и др. Правила дорожного движения описывают одновременно движения нескольких тел: автомобилей, велосипедистов, пешеходов.

Первые известные попытки упорядочить городское движение были предприняты ещё в Древнем Риме Гаем Юлием Цезарем. По его указу в 50-х годах до н. э. на некоторых улицах города было введено одностороннее движение. С восхода солнца и до конца «рабочего дня» (примерно за два часа до его захода) был запрещён проезд частных повозок, колесниц и экипажей. Приезжие были обязаны оставлять свой транспорт за чертой города и передвигаться по Риму пешком, либо наняв паланкин. Тогда же была учреждена специальная служба надзора за соблюдением этих правил, в неё набирали в основном бывших пожарных, из числа вольноотпущенников. Основные обязанности таких регулировщиков заключались в предотвращении конфликтов и драк между владельцами транспортных средств. Многие перекрёстки оставались нерегулируемыми. Знатные вельможи могли обеспечить себе беспрепятственный проезд по городу они высылали впереди своих экипажей скороходов, которые расчищали улицы для проезда хозяина.

История современных правил дорожного движения берёт своё начало в Лондоне. 10 декабря 1868 года на площади перед Парламентом был установлен механический железнодорожный семафор с цветным диском. Его изобретатель Джон П. Найт (John Peake Knigh) был специалистом по железнодорожным семафорам. Устройство управлялось вручную и имело два семафорных крыла. Крылья могли занимать разные положения: горизонтальное сигнал «стоп»; опущенные под углом 45 градусов можно двигаться с осторожностью. С наступлением темноты включали вращающийся газовый фонарь, который подавал сигналы красным и зелёным светом. К семафору был приставлен слуга, в обязанности которого входило поднимать и опускать стрелу и поворачивать фонарь. Однако скрежет цепи подъёмного механизма был настолько сильным, что проезжавшие лошади шарахались и вставали на дыбы. Не проработав и месяца, семафор взорвался, находившийся при нём полицейский был ранен.

Каждый из нас является участником дорожного движения, регулярно пользуется транспортом. Любое транспортное средство движется и придерживается определенной траектории под влиянием многих физических сил. Все эти силы делятся на два противоположных вида: одни содействуют движению автомобиля, другие сопротивляются этому движению.

Сила тяжести главная физическая сила, воздействующая на автомобиль. Сила тяжести всегда устремлена вертикально вниз, при этом она равномерно рассредоточивается по всем осям и колесам транспортного средства. Вес машины давит на поверхность проезжей части, и с увеличением этого веса пропорционально увеличивается сила сцепления колес с дорожным покрытием.

Эта сила особенно заметно действует, когда машина трогается с места. При движении по наклонной дороге сила тяжести распадается на две составляющие. Одна давит на машину и прижимает ее к поверхности проезжей части, а вторая стремится опрокинуть ее по направлению движения или в поперечном направлении дороги (это зависит от направления уклона). Чем выше центр тяжести и чем больше угол наклона автомобиля, тем больше опрокидывающая сила, следовательно, выше вероятность опрокидывания.

Помимо силы тяжести и силы опрокидывания на любое транспортное средство оказывает влияние ряд других физических сил, среди которых можно отметить следующие: сила сопротивления качению возникает при трении шины о дорогу; сила сопротивления подъему определяется массой автомобиля и углом подъема; сила инерции покоя, когда автомобиль трогается с места и разгоняется, направлена против движения; сила инерции движения направлена по ходу движения; центробежная сила направлена по радиусу от центра кривой поворота и стремится снести автомобиль с дороги; подъемная сила возникает при движении с большой скоростью от давления потока воздуха, попадающего под передок автомобиля, стремится оторвать колеса от дороги, ухудшая сцепление колес с дорогой и управляемость; сила сцепления зависит от нагрузки на ведущие колеса, состояния и качества дорожного покрытия, скорости; сила торможения возникает при торможении автомобиля.

Интересно! При качении колесу всегда приходится преодолевать бугорок перед ним. Чем дорога тверже, тем бугорок ниже и сопротивление качению меньше. Поэтому автомобильные заезды на скоростные рекорды проводят обычно по дну высохших соляных озер, которые обладают очень твердой поверхностью.

Транспортное средство будет двигаться только при условии, что сила тяги превышает силу инерции покоя, но при этом уступает силе сцепления ведущих колес с дорогой. Инерция движения позволяет транспортному средству ехать на большой скорости с незначительной подачей топлива (поэтому движение с постоянной скоростью 80– 90 км/ч считается самым экономичным) Силе торможения оказывают содействие силы сопротивления качению, подъему, воздуха и центробежная сила. Препятствует процессу торможения сила инерции движения. Чтобы сдвинуть с места и разогнать автобус, требуется большая сила, чем для автомобиля, потому что из-за большей массы его инерция выше.

Величина центробежной силы определяется скоростью и весом транспортного средства, а также радиусом поворота. Следовательно, влияние этой силы можно уменьшить, зная, чем она вызвана. Для этого необходимо заблаговременно, до входа в поворот, уменьшить скорость движения до безопасной, а поворот проходить по более пологой кривой, уменьшив угол поворота управляемых колес. Не только вы управляете автомобилем - законы физики и механики исправно работают при движении автомобиля, и следует представлять себе действие различных сил, чтобы использовать их для управления или препятствовать их нарастанию.

Законы движения надо знать и помнить всем: и водителям, и пешеходам. Ведь для остановки движущихся тел нужны время и пространство. Автомобиль резко трогается с места. Куда вы отклонитесь? (назад) Автобус поворачивает налево. (вправо) Теперь направо. (налево) Автобус резко останавливается. (вперёд) Речь идет об инерции. Это явление необходимо учитывать, особенно на дороге, так как из-за инерции транспорт мгновенно остановить нельзя.

Пункт «Правил дорожного движения» обязывает при движении на транспортном средстве, оборудованном ремнями безопасности, быть пристегнутым водителю и не перевозить людей, не пристегнутых ремнями. Большая часть аварий случается из-за несоблюдения элементарных правил дорожного движения. Очень часто аварии происходят при обгоне, из-за того, что водитель не смог правильно рассчитать тормозной путь

В процессе торможения на автомобиль действуют сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения. При резком торможении автомобиля его колеса начинают скользить по дороге. Возникающая при этом сила трения скольжения тормозит автомобиль. Если Вы тормозите скольжением (юзом), намертво закрепляя колеса, то тормозной путь будет длиннее, чем при торможении качением (колеса заторможены, но проворачиваются), зато скорость вначале будет резко падать. Поэтому при опасности наезда на препятствие надо тормозить юзом - лучше удариться с меньшей скоростью. Во всех остальных случаях надо тормозить качением: тормозной путь короче.

От чего зависит длина тормозного пути? -От скорости автомобиля (Чем больше скорость машины, тем больше тормозной путь); -От массы машины (Чем больше масса машины, тем больше тормозной путь) -От состояния дороги, шин (Мокрая дорога тоже увеличивает тормозной путь. А зимой в гололёд машину остановить ещё трудней)

Правила дорожного движения описывают одновременно движения нескольких тел: автомобилей, велосипедистов, пешеходов. Все они должны учитывать законы физики и совершать движения с учетом этих законов. В несчастных случаях на дорогах есть доля случая, но чаще в дорожно-транспортных происшествиях виноваты невнимательные пешеходы и нерадивые водители.

Festival.1september.ruarticles/597696/ festival.1september.ruarticles/597696/ obrbratsk.ruupload/39.4.doc obrbratsk.ruupload/39.4.doc ru.wikipedia.org treniye.ru treniye.ru class-fizika.narod.ru ru-cars.net Энциклопедический словарь юного физика Большая иллюстрированная энциклопедия школьника, 2008г. Imajes.yandex.ru

Есть еще один важный аспект, заслуживающий внимания. Современные автомобили имеют такой высокий уровень комфорта, что обратная связь в них минимальна и сводится к нулю. Водитель словно погружается в виртуальное пространство: ветровое стекло превращается в экран компьютера, а руль становится джойстиком. Такие ощущения провоцирует сам автомобиль, уверенно, словно по рельсам, летящий по дороге, что кажется возможным пройти поворот любой крутизны на любой скорости. На самом деле это очень обманчивое ощущение. Рано или поздно в силу вступают законы физики, выталкивающие автомобиль в кювет или на полосу встречного движения.

Рассмотрим силы, действующие на автомобиль в такой ситуации.

Любое движущееся тело имеет свою массу. Для замедления или изменения направления движения этой массы к ней требуется приложить силу. Чем большего изменения в характере движения мы хотим от массы, тем большую силу требуется приложить.

Силы, действующие на движущийся автомобиль, проходят через три оси (рис. 2). Горизонтальная поперечная ось, та, по которой происходит перераспределение веса в повороте. В левом повороте автомобиль кренится направо, в правом – налево. Любой водитель и пассажир всегда ощущают эту силу во время поворота. Вес груженого автомобиля составляет как минимум одну тонну. Даже маленькая малолитражка с четырьмя пассажирами на борту будет весить именно столько. Автомобили среднего и представительского класса весят около двух тонн, а внедорожники легко тянут на три, три с половиной тонны. Этот вес покоится на четырех пружинах подвески. Понятно, что он будет неустойчив, обязательно «захочет» накрениться. Почему одна сторона кузова поднимается – движется вверх, в то время как противоположная опускается – движется вниз, понять крайне просто: кузов расположен на пружинах, которые могут сжиматься и разжиматься. Крен автомобиля в повороте – это естественное и понятное движение кузова автомобиля относительно колес. В результате перемещения веса в сторону внешних колес в повороте, на них начинает давить большая сила (рис. 3). Означает ли это, что их сцепление с покрытием дороги увеличивается? Конечно да! Но вес, давящий на внутренние колеса, уменьшился, так как часть его перешла на наружную сторону – произошло динамическое перемещение веса. Значит, сцепление внутреннего колеса с покрытием дороги уменьшилось. Крен автомобиля зависит от расположения его центра тяжести, ширины шин, жесткости амортизаторов и конструкции подвесок. Например, болиды «Формулы-1» практически не кренятся даже на огромных скоростях в поворотах. Они сконструированы специально для движения с огромной скоростью, и, хотя динамическое перемещение веса у них происходит точно так же, как и у обычного автомобиля, крен почти не виден. Это объясняется сверхкороткоходной подвеской, очень широкими колесами, жесткими пружинами и работой специальных приспособлений, которые называются стабилизаторами поперечной устойчивости (рис. 4). Из названия понятно, что они как раз и придуманы, чтобы не давать кузову крениться. Подобные приспособления имеются и на обычных городских автомобилях и внедорожниках, только они, конечно, не могут быть такими жесткими как на гоночных и спортивных машинах. Обычные машины должны быть комфортабельными, а это означает, что их пружины и стабилизаторы подбираются так, чтобы обеспечить мягкость хода на неровностях. Да и шины у них не такие широкие, и центр тяжести из-за большого дорожного просвета расположен значительно выше. Хотя уже появились и серийные машины, которые почти не кренятся в поворотах. Их амортизаторы оснащены специальной гидравлической системой, управляемой электроникой, которая дает команды поднимать внешнюю сторону кузова в поворотах. Идея сделать одну сторону автомобиля жестче, если поворачивать приходится все время в одну сторону, не нова. Именно так и поступают американские гоночные инженеры, готовящие свои болиды для гонок на овалах, например в Индианаполисе.

Рис. 2. ОСИ ВРАЩЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ:

А – горизонтальная,

Б – вертикальная,

В – продольная.

Крен автомобиля в повороте – это естественное и понятное движение кузова автомобиля относительно колес.

Рис. 4. СХЕМАТИЧНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ РАБОТЫ СТАБИЛИЗАТОРА

Стабилизаторы поперечной устойчивости не дают кузову автомобиля сильно крениться в повороте. П-образный металлический пруток работает на скручивание, сопротивляясь крену кузова в поворотах. На современных автомобилях имеются передний и задний стабилизаторы.

Теперь рассмотрим продольную ось (рис. 5). При резком старте капот автомобиля приподнимается. Это видит водитель со своего места, а на самом деле приподнимается вся передняя часть машины, передние пружины разгружаются, вес перемещается назад – задние пружины сжимаются. Вес автомобиля, естественно, остается неизменным, и мы говорим только о динамическом, кратковременном перемещении веса. Насколько сильно перемещается вес? Если вес автомобиля принять за 100 %, а ускорение за 0,5 G, что соответствует ускорению 18 км/ч, то задняя часть автомобиля станет на 15 % тяжелее. Немного? Да, но эффект от этого большой! На заднеприводных автомобилях он выражается в лучшем старте машины за счет большего давления на ведущие колеса, и, следовательно, улучшения их сцепления с дорогой. Значит ли это, что, если водитель прибавляет газ во второй половине поворота, за счет улучшающегося сцепления задних колес машина будет устойчивей? Разумеется, да (рис. 6). Но не надо забывать, что переднеприводник за счет разгрузки передних колес будет хуже стартовать, да и в повороте любое прибавление газа уменьшает сцепление его ведущих колес. При торможении (возьмем пример с замедлением в 9,81 м/с2) перемещение веса приобретает поистине драматический характер. Например, на переднеприводном автомобиле, где мотор с коробкой передач находится спереди (а это дополнительный вес на переднюю ось), при торможении задние колеса разгружаются настолько сильно, что малейший поворот руля вызывает их занос (рис. 7), так как в этот момент на задние шины давит всего 12 % от всего веса автомобиля. Если просто резко отпустить педаль газа, то вес также переместится вперед, разгружая задние колеса.

При резком старте приподнимается вся передняя часть машины, передние пружины разгружаются, вес перемещается назад – задние пружины сжимаются.

Рис. 6. ДИНАМИЧЕСКОЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА ПРИ РАЗГОНЕ АВТОМОБИЛЯ

Во время ускорения вес перемещается назад и загружает заднюю часть автомобиля. Сцепление задних шин с покрытием дороги увеличивается. Автогонщики, зная об этом, умело используют загрузку задних колес для стабилизации автомобиля, чтобы нейтрализовать избыточную или недостаточную поворачиваемость.

Рис. 7. ДИНАМИЧЕСКОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВЕСА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ

Вес, действующий на переднюю часть автомобиля увеличивается, соответственно задок автомобиля разгружается. Гонщики используют этот эффект облегчения задней оси, чтобы искусственно вызвать занос автомобиля, помогающий пройти поворот на большой скорости.

Линия, проведенная через крышу до самой дороги через центр тяжести автомобиля, называется вертикальной осью. В момент заноса машина начинает вращаться вокруг этой вертикальной оси. Для большинства водителей такая ситуация часто оказывается полной неожиданностью (рис. 8).

Рис. 8. ВРАЩЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ

В момент заноса машина начинает вращаться вокруг этой вертикальной оси. Для большинства водителей такая ситуация часто оказывается полной неожиданностью.

Однажды мой приятель захотел прокатить меня с ветерком на своей новой машине, а заодно и удивить мастерством вождения на загородном шоссе. Он без промедления ринулся обгонять длинный хвост машин, да слишком поздно включил пониженную передачу, перешел с четвертой на третью. Это я подметил сразу. Но расстояние между машинами справа не позволило ему втиснуть машину, а мы неотвратимо приближались к крутому правому повороту впереди. Приятель решил, что успеет обогнать следующие две машины и юркнуть в то спасительное свободное место, что было перед ними. Почти успел, но его возвращение в правый ряд после обгона практически совпало с началом поворота. Он резко бросил газ, и, как только начал поворачивать руль, наш автомобиль поплыл задней осью в сторону. «Газу, газу», – закричал я. Мой приятель подчинился и поймал вышедшую из-под контроля машину. Если бы он начал тормозить в этот критический момент на входе в поворот, как поступают, увы, в любой аварийной ситуации большинство водителей (а среди них многие считают себя асами), шанс на выход из этой ситуации был бы сведен к нулю.

Какие силы действовали в этот момент на машину, и как удалось изменить их расстановку. Шины задней оси потеряли сцепление из-за резкого перемещения веса. Замедление было вызвано сбросом газа, вследствие чего произошло перемещение веса вперед. Поворот руля вызвал перемещение веса на внешние колеса. Это означает, что давление на определенные колеса изменилось, следовательно, изменилось и их сцепление с дорогой. В нашем случае перемещение веса шло одновременно в двух направлениях: продольном и поперечном. Идеальная ситуация, в результате которой автомобиль едва ли не всегда норовит выйти из-под контроля. Водитель хотел изменить направление, во что бы то ни стало заставить машину повернуть, в то время когда она опиралась практически всем своим весом на одно-единственное внешнее к повороту переднее колесо. А для замедления или изменения направления движения массы автомобиля к ней требуется приложить силу. Но площади контакта с дорогой одного-единственного колеса для того, чтобы эта сила подействовала, явно недостаточно. Что же произошло, когда водитель прибавил газ? Вес перераспределился назад, и задние колеса обрели сцепление (внешние больше, внутренние меньше), что и остановило начинающийся занос задней оси. Прибавляя газ, водитель чисто интуитивно немного повернул руль обратно – «распустил» машину, добавил нагрузки на внутренние к повороту колеса.

Гонщики в аналогичных ситуациях поступают точно так же. Они точно знают, как автомобиль будет реагировать на перемещение веса, а обычный водитель о перемещении веса часто не задумывается. А любое изменение направления или характера движения, будь то ускорение или замедление, поворот налево или направо, обязательно сопровождается перемещением веса, которое изменяет сцепление шин с дорогой. Конечно, автолюбителю не обязательно уметь филигранно направлять свой автомобиль в повороты с головокружительной скоростью, как делает автогонщик, умело использующий перемещение веса в свою пользу. Но знать элементарные законы физики, сопровождающие автомобиль в движении, он обязан.

Если предположить, что предстоит ездить по абсолютно гладкой поверхности, например как сукно бильярдного стола или поверхность ледяного катка, то о вертикальном перемещении веса автомобиля говорить не придется. На практике дорога – это волнистый асфальт, бугры, крутые подъемы и спуски, ямы и другие неровности.

Представим ситуацию: машина въехала с большой скоростью на бугор. Кузов устремляется вверх, подвеска разгружается, и в этот момент водитель решил изменить направление движения. Это ошибка. Именно в это мгновение контакт шин автомобиля с дорогой очень слабый. А буквально через секунду, когда кузов автомобиля опустится, шины вновь обретут сцепление, причем еще большее, чем до подскока. В этот момент машина чутко откликнется на поворот руля (рис. 9).

Машина въехала с большой скоростью на бугор: кузов устремляется вверх, подвеска разгружается – в это мгновение контакт шин автомобиля с дорогой очень слабый или отсутствует вовсе.

Поведение автомобиля на буграх очень хорошо изучили раллисты. Они проносятся по ним с такой скоростью, что автомобиль взлетает высоко в воздух, и поэтому называются у них такие неровности не иначе как трамплины.

На поведение автомобиля в повороте, на его устойчивость оказывает влияние также и принцип конструкции автомобиля: передний, задний или полный привод, расположение двигателя. Важную роль играет и развесовка машины – в какой пропорции вес распределяется между передней и задней осью. Разумеется, автомобили с современными многорычажными подвесками охотнее исполняют волю водителя в поворотах, чем те, у которых подвески устаревшего образца. Но это чисто технические причины. Огромную роль играет и величина сил, действующих на машину в поворотах. Водители, не вникая в подробности, говорят в данном случае о том, как держат шины – хорошо или плохо? Влияет на устойчивость и дополнительный вес – едет ли водитель один или с пассажирами, есть ли тяжелый багаж, много ли топлива в баке. Ускорение в повороте, конструкция подвесок, давление в шинах, торможение – все это может самым непосредственным образом повлиять на то, какие шины – передние или задние – начнут терять сцепление первыми? Это очень важный вопрос.

Помните, что мы говорили про снос или занос? Если скользят передние шины, то это снос или недостаточная поворачиваемость. Если задние, то мы имеем дело с заносом, и это называется избыточной поворачиваемостью. Если скользят все четыре шины одновременно – это нейтральная поворачиваемость (рис. 10). Понятно, что последний вариант предпочтительнее, так как он не предусматривает вращение автомобиля вокруг вертикальной оси. Если автомобиль поворачивает в повороте, в то время когда водитель не крутит руль, то это и будет называться поворачиваемостью. Рассмотрим более подробно, что это такое.

Рис. 10. ЭТА СХЕМА НАГЛЯДНО ДЕМОНСТРИРУЕТ РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ПОВОРАЧИВАЕМОСТИ:

1. Недостаточная поворачиваемость возникает, когда угол увода передних шин больше, чем у задних. Это снос передних колес, характеризующийся нежеланием автомобиля поворачивать. Траектория движения в повороте распрямляется.

2. Избыточная поворачиваемость возникает, когда угол увода задних шин больше, чем у передних. Это занос задних колес, когда машина поворачивает больше, чем того желает водитель.

3. При нейтральной поворачиваемости углы увода передних и задних шин – одинаковые.

Вначале небольшой экскурс в теорию движения автомобиля, вернее в тот подраздел, где рассматривается увод колес в повороте. Представим себе, что водитель повернул колеса в повороте на определенный угол. На маленькой скорости машина пошла по заданному радиусу. Если описать окружность, то она будет иметь определенный диаметр, независимо от того, сколько кругов по ней накатать (угол поворота колес остается неизменным). Начнем увеличивать скорость и увидим, что диаметр нашей окружности начал увеличиваться. Это увеличение вызывает увод шин, направление пятна контакта с покрытием площадки начало смещаться относительно диска колеса. Теоретическое направление качения шины стало отличаться от реального, заданного определенным поворотом руля. Простыми словами, направление шины стало отличаться от направления диска колеса (рис. 11). Именно этот угол, определяющий разницу теоретического и реального направления шины, и показывает величину увода, который привел к увеличению радиуса нашей окружности. Поедем еще быстрее. В какой-то момент сцепление шин достигнет критического значения, и они начнут скользить. Одновременно все четыре? Это не худший вариант, так как в этом случае скольжение просто еще больше увеличит диаметр окружности, но не вызовет вращение автомобиля вокруг вертикальной оси. Такое поведение автомобиля в момент потери сцепления и скольжения всех четырех шин и называют нейтральной поворачиваемостью. Ее характеризует то, что все четыре колеса имеют одинаковый угол увода. Именно так стараются настроить свои болиды автогонщики, что позволяет им полностью контролировать их поведение на больших скоростях в поворотах.

Рис. 11. УГОЛ УВОДА ШИНЫ

А – прямо

Б – направление движения

В – направление управляемого колеса

При увеличении скорости в повороте наступает момент, когда направление, куда смотрит шина, несколько отличается от того, куда в действительности сориентирован обод колеса. Угол между направлением качения шины и плоскостью вращения колеса называется углом увода.

На практике часто бывает по-другому: то передние колеса начнут скользить первыми, то задние. В первом случае угол увода передних колес будет больше, чем у задних. Машина перестанет слушаться повернутых передних колес и будет стремиться уйти от окружности по касательной. Это типичный пример сноса передней оси, а поведение автомобиля в такой ситуации называется недостаточной поворачиваемостью.

Если первыми сорвутся в скольжение задние колеса, это вызовет избыточную поворачиваемость, которую характеризует больший угол увода задних колес. Это классический пример заноса, когда задок машины норовит обогнать передние колеса, разворачивая ее носом к вершине поворота.

Смоделировать различные проявления поворачиваемости можно на площадке на одном и том же автомобиле. Для этого перед началом движения по окружности надо сначала спустить наполовину давление в передних шинах, чтобы они быстрее потеряли сцепление и начался снос передка. Затем восстановить давление в передних шинах и спустить наполовину в задних, что вызовет занос.

Зачем это знать обычному водителю? Любой автомобиль с нормальной загрузкой и средним сцеплением шин будет запрограммирован на определенное поведение в критической ситуации в повороте. Предположим, если речь идет о переднем приводе – проявится недостаточная поворачиваемость. Тот же самый автомобиль, но уже при других условиях, например, с полной загрузкой и на скользком покрытии при превышении критичной скорости, продемонстрирует избыточную поворачивае-мость, характерную для заднего привода. Главное понять, что водителя, который не знает, как поведет себя автомобиль в критической ситуации, какие ответные действия помогут ему не потерять контроль над ситуацией, нельзя назвать безопасным. Водитель обязан точно знать, что может случиться на дороге и как с этим бороться.

Конструкторы стараются придать своим творениям нейтральные качества в критических ситуациях. Именно это имеют в виду журналисты, описывая норов автомобильной новинки, сообщая читателю: «Управляемость выше всяких похвал». Но не все производители «вживляют» в свою продукцию характер нейтральной поворачиваемости, как например, спортивные модели БМВ и «порше».

Как застраховаться от неумелых действий водителей за рулем мощного и быстроходного автомобиля? Скорее всего, это будет выглядеть таким образом: влетая в поворот с завышенной скоростью, неопытный водитель испугается, резко бросит педаль газа и еще круче повернет руль, что вызовет занос задка. Именно поэтому инженеры стараются придать спортивным автомобилям склонность к недостаточной поворачиваемости, по крайней мере в первый момент скольжения шин. Такой характер поведения автомобиля будет несколько противостоять склонности к заносу задней оси в данных условиях. Но в целом заднеприводные автомобили сохраняют нейтральную поворачиваемость в начале скольжения, что в предельных режимах все равно выльется в избыточную поворачиваемость или занос. Точно так же переднеприводные автомобили могут сначала в скольжении демонстрировать нейтральное поведение, но более глубокое скольжение все-таки закончится ярким проявлением недостаточной поворачиваемости или сносом (рис. 12) .

Движение по окружности – лакмусовая бумажка для проявления индивидуальных характеров машин с разными типами приводов. Задний привод тяготеет к избыточной поворачиваемости, передний – к недостаточной.

Нейтральная поворачиваемость характеризует машины с полным приводом.

Как и где проверить характер вашего автомобиля, его склонность к сносу и заносу? Для этого требуется площадка без ограждений, на которой можно безопасно выписывать окружность как минимум 30 м в диаметре. Чтобы быстро ехать на гоночной машине, гонщик обязательно проверяет поведение своей машины на тренировках. Он может, применяя те или иные приемы пилотирования, влиять на поведение машины или изменить настройки подвесок, чтобы добиться желаемой управляемости. Почему же подавляющее большинство водителей не желают проверить, как поведут себя их автомобили в критической ситуации?

Но главные проблемы начинаются, когда на автомобиль действуют сразу несколько сил. Например: автомобиль тормозит, потом поворачивает, причем вершина поворота находится на холме. Значит, на шины действуют силы отрицательного продольного ускорения, то есть торможения, бокового ускорения в повороте, да еще и вертикального, так как машину подбросило вверх. Причем не строго по указанным векторам, а во всех направлениях. Силы, действующие на шину в повороте, можно представить графически.

Но сначала, чтобы было понятнее, рассмотрим такую ситуацию: хозяйка налила вам в тарелку борщ, и вам следует проследовать с тарелкой в столовую. «Хорошо, что еще не до краев налила!» – бормочете вы и внимательно смотрите на тарелку, чтобы не пролить суп. А он так и норовит пролиться через край по направлению вперед и влево. Стоп! Почему вперед и влево? Да потому что вы только что затормозили в конце коридора и повернули вправо. Точно так же запас сцепления шин устремляется вперед и вправо при торможении и повороте влево на нашем графическом изображении. Посмотрите, как только вы снова пошли, суп устремился назад, точно так же как у автомобиля, трогающегося с места, загружается задняя ось, из-за чего сцепление задних шин возрастает.

Первым предложил использовать окружность для графического изображения работы шины в повороте профессор Вунибальд Камм (1893–1966), работавший в техническом университете в городе Штутгарт, в Германии. Вероятно, прежде чем господин Камм пришел к выводу, что можно графически изобразить запас сцепления шины в повороте, он так же покружил с тарелкой супа в руках. Только это был не борщ, а немецкий айнтопф, но на результаты эксперимента это не повлияло.

Итак, силы, действующие на шину в повороте, можно изобразить векторами. Эта сила может быть большой, средней или нулевой. Измерять ее нет никакой необходимости, для нашего графика это неважно (рис. 13). Важно только что длина стрелки изображает – максимум, половина стрелки – середину максимума и ноль – ничего. Направление стрелки возможно в любую сторону, поэтому обведем вокруг окружность. Расстояние от центра до окружности изображает в данном случае максимальное боковое или продольное ускорение. Что происходит на линии окружности? Это и есть зона турбулентности, здесь силы сцепления иссякают и уступают место силам скольжения. В этой зоне достигается максимальное сцепление шины с дорожным покрытием, шины находятся в состоянии контролируемой нестабильности. Окружность профессора Камма наглядно показывает, что тормозить и разгоняться в повороте можно, важно только правильно распределить соотношение сил продольных и поперечных ускорений. Конечно, на практике все намного сложнее, но это помогает понять принцип работы шины в повороте. Скажу по секрету, что благодаря этой теории и была изобретена антиблокировочная система тормозов.

График показывает, что в данном повороте при боковых ускорениях «В», мы можем тормозить настолько интенсивно «Б», чтобы результирующий вектор «Б» был не больше, чем окружность, определяющая предел сцепления шин.

На границе окружности шина теряет сцепление и автомобиль становится неуправляемым.

Поверхность полусферы профессора Камма (рис. 14) показывает вертикальное ускорение. Мы говорили о том, что вершина поворота может находиться на холме или на изломе. В этот момент машина станет легче, а вектор устремится в направлении поверхности полусферы, снижая сцепление шины с покрытием дороги. В этот момент способность шины поворачивать, разгоняться или тормозить сильно ограничена. За разгрузкой подвески последует ее сжатие, и неизбежно возникнет прижимная сила – вес машины увеличится, сцепление шин улучшится. Графически это показывается увеличением окружности, отодвигающей зону начала скольжения. Это самый подходящий момент, чтобы тормозить или поворачивать.

При проезде бугра автомобиль становится легче, и его возможности тормозить и поворачивать снижаются.

При проезде впадины – наоборот, окружность полусферы становится больше, значит, сцепление шин увеличивается под воздействием дополнительной нагрузки.

Подведем итог и суммируем вышесказанное. Управление автомобилем в движении создает силы, действующие на машину. Водитель может эти силы в процессе «борьбы» с дорогой и машиной увеличивать или уменьшать, но они все равно будут подчиняться законам физики. Грамотное управление автомобилем состоит в умении водителя понимать и не нарушать эти законы, а умело их использовать. Быстро, но безопасно ехать на автомобиле – значит умело балансировать на границе окружности профессора Камма (рис. 15) . А в балансе главное чувствовать перемещение веса и не перебарщивать с ним. Иначе ваш борщ выплеснется из тарелки!

Быстро, но безопасно ехать на автомобиле – значит умело балансировать на границе окружности. А в балансе главное чувствовать перемещение веса.

ФИЗИКА И ПРАВИЛА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ ИЛИ О ТОМ КАК ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ЗАСТАВИЛИ ЛЮДЕЙ ПРИДУМАТЬ ПРАВИЛА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ. Каких только движений нет в мире: от повторяющихся тысячелетиями движений звезд до прихотливого, почти непредсказуемого падения листочка березы в порыве осеннего ветра; от суеты пылинок, поблескивающих в солнечном луче, до определенных разумом и волей человека движений рукотворных тел: поездов, автомобилей, роботов. Работа многих людей связана с движением: шоферы, машинисты поездов, пилоты, диспетчеры и др. Правила дорожного движения описывают одновременно движения нескольких тел: автомобилей, велосипедистов, пешеходов. Первые известные попытки упорядочить городское движение были предприняты ещё в Древнем Риме Гаем Юлием Цезарем. По его указу в 50-х годах до н. э. на некоторых улицах города было введено одностороннее движение. С восхода солнца и до конца «рабочего дня» (примерно за два часа до его захода) был запрещён проезд частных повозок, колесниц и экипажей. Приезжие были обязаны оставлять свой транспорт за чертой города и передвигаться по Риму пешком, либо наняв паланкин. Тогда же была учреждена специальная служба надзора за соблюдением этих правил, в неё набирали в основном бывших пожарных, из числа вольноотпущенников. Основные обязанности таких регулировщиков заключались в предотвращении конфликтов и драк между владельцами транспортных средств. Многие перекрёстки оставались нерегулируемыми. Знатные вельможи могли обеспечить себе беспрепятственный проезд по городу - они высылали впереди своих экипажей скороходов, которые расчищали улицы для проезда хозяина. История современных правил дорожного движения берёт своё начало в Лондоне. 10 декабря 1868 года на площади перед Парламентом был установлен механический железнодорожный семафор с цветным диском. Его изобретатель - Джон П. Найт (John Peake Knigh) - был специалистом по железнодорожным семафорам. Устройство управлялось вручную и имело два семафорных крыла. Крылья могли занимать разные положения: горизонтальное - сигнал «стоп»; опущенные под углом 45 градусов - можно двигаться с осторожностью. С наступлением темноты включали вращающийся газовый фонарь, который подавал сигналы красным и зелёным светом. К семафору был приставлен слуга, в обязанности которого входило поднимать и опускать стрелу и поворачивать фонарь. Однако скрежет цепи подъёмного механизма был настолько сильным, что проезжавшие лошади шарахались и вставали на дыбы. Не проработав и месяца, семафор взорвался, находившийся при нём полицейский был ранен. Каждый из нас является участником дорожного движения, регулярно пользуется транспортом. Любое транспортное средство движется и придерживается определенной траектории под влиянием многих физических сил. Все эти силы делятся на два противоположных вида: одни содействуют движению автомобиля, другие сопротивляются этому движению. Сила тяжести - главная физическая сила, воздействующая на автомобиль. Сила тяжести всегда устремлена вертикально вниз, при этом она равномерно рассредоточивается по всем осям и колесам транспортного средства. Вес машины давит на поверхность проезжей части, и с увеличением этого веса пропорционально увеличивается сила сцепления колес с дорожным покрытием. Эта сила особенно заметно действует, когда машина трогается с места. При движении по наклонной дороге сила тяжести распадается на две составляющие. Одна давит на машину и прижимает ее к поверхности проезжей части, а вторая стремится опрокинуть ее по направлению движения или в поперечном направлении дороги (это зависит от направления уклона). Чем выше центр тяжести и чем больше угол наклона автомобиля, тем больше опрокидывающая сила, следовательно, выше вероятность опрокидывания. Помимо силы тяжести и силы опрокидывания на любое транспортное средство оказывает влияние ряд других физических сил, среди которых можно отметить следующие: сила сопротивления качению возникает при трении шины о дорогу; сила сопротивления подъему определяется массой автомобиля и углом подъема; сила инерции покоя, когда автомобиль трогается с места и разгоняется, направлена против движения; сила инерции движения направлена по ходу движения; центробежная сила направлена по радиусу от центра кривой поворота и стремится снести автомобиль с дороги; подъемная сила возникает при движении с большой скоростью от давления потока воздуха, попадающего под передок автомобиля, стремится оторвать колеса от дороги, ухудшая сцепление колес с дорогой и управляемость; сила сцепления зависит от нагрузки на ведущие колеса, состояния и качества дорожного покрытия, скорости; сила торможения возникает при торможении автомобиля. Интересно! При качении колесу всегда приходится преодолевать бугорок перед ним. Чем дорога тверже, тем бугорок ниже и сопротивление качению меньше. Поэтому автомобильные заезды на скоростные рекорды проводят обычно по дну высохших соляных озер, которые обладают очень твердой поверхностью. Транспортное средство будет двигаться только при условии, что сила тяги превышает силу инерции покоя, но при этом уступает силе сцепления ведущих колес с дорогой. Инерция движения позволяет транспортному средству ехать на большой скорости с незначительной подачей топлива (поэтому движение с постоянной скоростью 80– 90 км/ч считается самым экономичным) Силе торможения оказывают содействие силы сопротивления качению, подъему, воздуха и центробежная сила. Препятствует процессу торможения сила инерции движения. Чтобы сдвинуть с места и разогнать автобус, требуется большая сила, чем для автомобиля, потому что из-за большей массы его инерция выше. Величина центробежной силы определяется скоростью и весом транспортного средства, а также радиусом поворота. Следовательно, влияние этой силы можно уменьшить, зная, чем она вызвана. Для этого необходимо заблаговременно, до входа в поворот, уменьшить скорость движения до безопасной, а поворот проходить по более пологой кривой, уменьшив угол поворота управляемых колес. Не только вы управляете автомобилем - законы физики и механики исправно работают при движении автомобиля, и следует представлять себе действие различных сил, чтобы использовать их для управления или препятствовать их нарастанию. Для того, чтобы водитель правильно смог оценить обстановку и своевременно принять правильное решение знаки дорожного движения информируют и предупреждают о приближении к опасному участку, вводят ограничения Законы движения надо знать и помнить всем: и водителям, и пешеходам. Ведь для остановки движущихся тел нужны время и пространство. Автомобиль резко трогается с места. Куда вы отклонитесь? (назад) Автобус поворачивает налево. (вправо) Теперь направо. (налево) Автобус резко останавливается. (вперёд) Речь идет об инерции. Это явление необходимо учитывать, особенно на дороге, так как из-за инерции транспорт мгновенно остановить нельзя. Пункт 2.1.2 «Правил дорожного движения» обязывает при движении на транспортном средстве, оборудованном ремнями безопасности, быть пристегнутым водителю и не перевозить людей, не пристегнутых ремнями. Большая часть аварий случается из-за несоблюдения элементарных правил дорожного движения. Очень часто аварии происходят при обгоне, из-за того, что водитель не смог правильно рассчитать тормозной путь В процессе торможения на автомобиль действуют сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения. При резком торможении автомобиля его колеса начинают скользить по дороге. Возникающая при этом сила трения скольжения тормозит автомобиль. Если Вы тормозите скольжением (юзом), намертво закрепляя колеса, то тормозной путь будет длиннее, чем при торможении качением (колеса заторможены, но проворачиваются), зато скорость вначале будет резко падать. Поэтому при опасности наезда на препятствие надо тормозить юзом лучше удариться с меньшей скоростью. Во всех остальных случаях надо тормозить качением: тормозной путь короче. От чего зависит длина тормозного пути? -От скорости автомобиля (Чем больше скорость машины, тем больше тормозной путь); -От массы машины (Чем больше масса машины, тем больше тормозной путь) -От состояния дороги, шин (Мокрая дорога тоже увеличивает тормозной путь. А зимой в гололёд машину остановить ещё трудней) Правила дорожного движения описывают одновременно движения нескольких тел: автомобилей, велосипедистов, пешеходов. Все они должны учитывать законы физики и совершать движения с учетом этих законов. В несчастных случаях на дорогах есть доля случая, но чаще в дорожно-транспортных происшествиях виноваты невнимательные пешеходы и нерадивые водители. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА festival.1september.ru›articles/597696/ obrbratsk.ru›upload/39.4.doc ru.wikipedia.org treniye.ru class-fizika.narod.ru ru-cars.net Энциклопедический словарь юного физика Большая иллюстрированная энциклопедия школьника, 2008г. Imajes.yandex.ru

Размер: px

Начинать показ со страницы:

Транскрипт

1 ФИЗИКА И ПРАВИЛА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ ИЛИ О ТОМ КАК ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ЗАСТАВИЛИ ЛЮДЕЙ ПРИДУМАТЬ ПРАВИЛА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ.

2 Каких только движений нет в мире: от повторяющихся тысячелетиями движений звезд до прихотливого, почти непредсказуемого падения листочка березы в порыве осеннего ветра; от суеты пылинок, поблескивающих в солнечном луче, до определенных разумом и волей человека движений рукотворных тел: поездов, автомобилей, роботов. Работа многих людей связана с движением: шоферы, машинисты поездов, пилоты, диспетчеры и др. Правила дорожного движения описывают одновременно движения нескольких тел: автомобилей, велосипедистов, пешеходов.

3 Первые известные попытки упорядочить городское движение были предприняты ещё в Древнем Риме Гаем Юлием Цезарем. По его указу в 50-х годах до н. э. на некоторых улицах города было введено одностороннее движение. С восхода солнца и до конца «рабочего дня» (примерно за два часа до его захода) был запрещён проезд частных повозок, колесниц и экипажей. Приезжие были обязаны оставлять свой транспорт за чертой города и передвигаться по Риму пешком, либо наняв паланкин. Тогда же была учреждена специальная служба надзора за соблюдением этих правил, в неё набирали в основном бывших пожарных, из числа вольноотпущенников. Основные обязанности таких регулировщиков заключались в предотвращении конфликтов и драк между владельцами транспортных средств. Многие перекрёстки оставались нерегулируемыми. Знатные вельможи могли обеспечить себе беспрепятственный проезд по городу они высылали впереди своих экипажей скороходов, которые расчищали улицы для проезда хозяина.

4 История современных правил дорожного движения берёт своё начало в Лондоне. 10 декабря 1868 года на площади перед Парламентом был установлен механический железнодорожный семафор с цветным диском. Его изобретатель Джон П. Найт (John Peake Knigh) был специалистом по железнодорожным семафорам. Устройство управлялось вручную и имело два семафорных крыла. Крылья могли занимать разные положения: горизонтальное сигнал «стоп»; опущенные под углом 45 градусов можно двигаться с осторожностью. С наступлением темноты включали вращающийся газовый фонарь, который подавал сигналы красным и зелёным светом. К семафору был приставлен слуга, в обязанности которого входило поднимать и опускать стрелу и поворачивать фонарь. Однако скрежет цепи подъёмного механизма был настолько сильным, что проезжавшие лошади шарахались и вставали на дыбы. Не проработав и месяца, семафор взорвался, находившийся при нём полицейский был ранен.

5 Каждый из нас является участником дорожного движения, регулярно пользуется транспортом. Любое транспортное средство движется и придерживается определенной траектории под влиянием многих физических сил. Все эти силы делятся на два противоположных вида: одни содействуют движению автомобиля, другие сопротивляются этому движению.

6 Сила тяжести главная физическая сила, воздействующая на автомобиль. Сила тяжести всегда устремлена вертикально вниз, при этом она равномерно рассредоточивается по всем осям и колесам транспортного средства. Вес машины давит на поверхность проезжей части, и с увеличением этого веса пропорционально увеличивается сила сцепления колес с дорожным покрытием.

7 Эта сила особенно заметно действует, когда машина трогается с места. При движении по наклонной дороге сила тяжести распадается на две составляющие. Одна давит на машину и прижимает ее к поверхности проезжей части, а вторая стремится опрокинуть ее по направлению движения или в поперечном направлении дороги (это зависит от направления уклона). Чем выше центр тяжести и чем больше угол наклона автомобиля, тем больше опрокидывающая сила, следовательно, выше вероятность опрокидывания.

8 Помимо силы тяжести и силы опрокидывания на любое транспортное средство оказывает влияние ряд других физических сил, среди которых можно отметить следующие: сила сопротивления качению возникает при трении шины о дорогу; сила сопротивления подъему определяется массой автомобиля и углом подъема; сила инерции покоя, когда автомобиль трогается с места и разгоняется, направлена против движения; сила инерции движения направлена по ходу движения; центробежная сила направлена по радиусу от центра кривой поворота и стремится снести автомобиль с дороги; подъемная сила возникает при движении с большой скоростью от давления потока воздуха, попадающего под передок автомобиля, стремится оторвать колеса от дороги, ухудшая сцепление колес с дорогой и управляемость; сила сцепления зависит от нагрузки на ведущие колеса, состояния и качества дорожного покрытия, скорости; сила торможения возникает при торможении автомобиля.

9 Интересно! При качении колесу всегда приходится преодолевать бугорок перед ним. Чем дорога тверже, тем бугорок ниже и сопротивление качению меньше. Поэтому автомобильные заезды на скоростные рекорды проводят обычно по дну высохших соляных озер, которые обладают очень твердой поверхностью.

10 Транспортное средство будет двигаться только при условии, что сила тяги превышает силу инерции покоя, но при этом уступает силе сцепления ведущих колес с дорогой. Инерция движения позволяет транспортному средству ехать на большой скорости с незначительной подачей топлива (поэтому движение с постоянной скоростью км/ч считается самым экономичным) Силе торможения оказывают содействие силы сопротивления качению, подъему, воздуха и центробежная сила. Препятствует процессу торможения сила инерции движения. Чтобы сдвинуть с места и разогнать автобус, требуется большая сила, чем для автомобиля, потому что из-за большей массы его инерция выше.

11 Величина центробежной силы определяется скоростью и весом транспортного средства, а также радиусом поворота. Следовательно, влияние этой силы можно уменьшить, зная, чем она вызвана. Для этого необходимо заблаговременно, до входа в поворот, уменьшить скорость движения до безопасной, а поворот проходить по более пологой кривой, уменьшив угол поворота управляемых колес. Не только вы управляете автомобилем - законы физики и механики исправно работают при движении автомобиля, и следует представлять себе действие различных сил, чтобы использовать их для управления или препятствовать их нарастанию.

12 Для того, чтобы водитель правильно смог оценить обстановку и своевременно принять правильное решение знаки дорожного движения информируют и предупреждают о приближении к опасному участку, вводят ограничения

13 Законы движения надо знать и помнить всем: и водителям, и пешеходам. Ведь для остановки движущихся тел нужны время и пространство. Автомобиль резко трогается с места. Куда вы отклонитесь? (назад) Автобус поворачивает налево. (вправо) Теперь направо. (налево) Автобус резко останавливается. (вперёд) Речь идет об инерции. Это явление необходимо учитывать, особенно на дороге, так как из-за инерции транспорт мгновенно остановить нельзя.

14 Пункт «Правил дорожного движения» обязывает при движении на транспортном средстве, оборудованном ремнями безопасности, быть пристегнутым водителю и не перевозить людей, не пристегнутых ремнями. Большая часть аварий случается из-за несоблюдения элементарных правил дорожного движения. Очень часто аварии происходят при обгоне, из-за того, что водитель не смог правильно рассчитать тормозной путь

15 В процессе торможения на автомобиль действуют сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения. При резком торможении автомобиля его колеса начинают скользить по дороге. Возникающая при этом сила трения скольжения тормозит автомобиль. Если Вы тормозите скольжением (юзом), намертво закрепляя колеса, то тормозной путь будет длиннее, чем при торможении качением (колеса заторможены, но проворачиваются), зато скорость вначале будет резко падать. Поэтому при опасности наезда на препятствие надо тормозить юзом -лучше удариться с меньшей скоростью. Во всех остальных случаях надо тормозить качением: тормозной путь короче.

16 От чего зависит длина тормозного пути? -От скорости автомобиля (Чем больше скорость машины, тем больше тормозной путь); -От массы машины (Чем больше масса машины, тем больше тормозной путь) -От состояния дороги, шин (Мокрая дорога тоже увеличивает тормозной путь. А зимой в гололёд машину остановить ещё трудней)

17 Правила дорожного движения описывают одновременно движения нескольких тел: автомобилей, велосипедистов, пешеходов. Все они должны учитывать законы физики и совершать движения с учетом этих законов. В несчастных случаях на дорогах есть доля случая, но чаще в дорожно-транспортных происшествиях виноваты невнимательные пешеходы и нерадивые водители.

18 ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА festival.1september.ru articles/597696/ obrbratsk.ru upload/39.4.doc ru.wikipedia.org treniye.ru class-fizika.narod.ru ru-cars.net Энциклопедический словарь юного физика Большая иллюстрированная энциклопедия школьника, 2008г. Imajes.yandex.ru

19 Подготовила: воспитатель ГБ(О)С(К)ОУ С(К)О ШКОЛА ИНТЕРНАТ Т.А. Минакова Спасибо за внимание

Клятва пешехода! Клянусь, мама и папа, бабушка и дедушка! Ходить только по тротуару и не ходить по проезжей части. Переходить улицу только там, где положено, и никогда не перебегать в неположенном месте.

БИЛЕТ 11 1. Какое значение имеет термин «Перекресток»? 1. Пересечение дороги с железнодорожными путями. 2. Пересечение двух дорог. 3. Место пересечения, примыкания или разветвления дорог на одном уровне,

Давайте, не будем забывать о том, что велосипед это тоже транспортное средство. А это значит, что правилами дорожного движения оговорено, что минимальный возраст для управления на общественных дорогах

Ниже представлен билет 17 для экзамена на право управления транспортными средствами категории AB. БИЛЕТ 17 Вопрос #1 Являются ли тротуары и обочины частью дороги? 1. Являются. 2. Являются только обочины.

Мероприятие по правилам дорожного движения «Дорога в школу» /5-10 классы/ Цели: Образовательная: Знакомить учащихся с правилами дорожного движения; с дорожными знаками: пешеходный переход, автобусная

БИЛЕТ 1 1. Кому из перечисленных лиц разрешается не пристегиваться ремнями безопасности при движении вне населенного пункта? 2. Какие внешние световые приборы должны быть включены на буксирующем транспортном

4 Билет 1 Вопрос 1 В каком случае водитель совершит вынужденную остановку? 1. Остановившись непосредственно перед пешеходным переходом, чтобы уступить дорогу пешеходу. 2. Остановившись на проезжей части

1. В светофорах применяются световые сигналы зеленого, желтого, красного и бело-лунного цвета. В зависимости от назначения, сигналы светофора могут быть круглые, в виде стрелки (стрелок), силуэта пешехода

Обязанности пешеходов 1. Пешеходы должны двигаться по тротуарам или пешеходным дорожкам, а при их отсутствии - по обочинам. Пешеходы, перевозящие или переносящие громоздкие предметы, а также лица, передвигающиеся

Вопрос 1. Какая дорога является главной на перекрестке? 1. Дорога с твердым покрытием по отношению к грунтовой дороге. 2. Дорога с тремя или более полосами движения по отношению к дороге с двумя полосами.

ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ЮНЫЕ ТЕХНИКИ И ИЗОБРЕТАТЕЛИ» В ГОСУДАРСТВЕННОЙ ДУМЕ ФЕДЕРАЛЬНОГО СОБРАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТЕМА: ДОРОГИ РОССИИ МЕХАНИЗМ ОГРАЖДЕНИЯ ПЕШЕХОДОВ ОТ НАЕЗДА АВТОМАШИН ВЫЕЗЖАЮЩИХ

БИЛЕТ 16 1. Какое значение имеет термин «Перекресток»? 1. Пересечение дороги с железнодорожными путями. 2. Пересечение двух дорог. 3. Место пересечения, примыкания или разветвления дорог на одном уровне,

Особенности безопасного поведения на дорогах в зимний период Главное правило поведения на дороге зимой удвоенное внимание и повышенная осторожность! Зимой день короче. Темнеет рано и очень быстро. В сумерках

1 часть Велосипедистам часто приходится ездить по дорогам с интенсивным движением. Поэтому совершенно необходимо знать и уметь применять на практике правила дорожного движения (ПДД). Попробуем подробно

Материалы для проведения промежуточной и итоговой аттестации по предмету «Основы управления транспортными средствами подкатегории «А1» Перечень теоретических вопросов по предмету «Основы управления транспортными

Материалы для проведения промежуточной и итоговой аттестации по предмету «Основы управления транспортными средствами категории «В» Перечень теоретических вопросов по предмету «Основы управления транспортными

Тесты по ПДД Ребята, правильно ли вы ведёте себя на дороге? 1. Можно ли ребятам кататься на роликах рядом с дорогой? Можно, только лучше одеть защиту; нет, нельзя, так как рядом дорога и на тротуаре много

1 Что обозначает зеленый мигающий сигнал светофора? 1. Разрешает движение. 2. Разрешает движение и информирует, что действие разрешающего сигнала истекает и вскоре будет включен запрещающий сигнал. 3.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Автодело» (далее - Программа) имеет техническую направленность. Программа корректировалась в 2014, 2016 годах в связи

И дорога На улицах 1. Виды дорог и особенности их перехода. 2. Игра «Дорожные знаки». Виды дорог и особенности их перехода Пешеходы На некоторых должны улицах, ходить где по тротуару, особенно а многолюдно,

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тихоокеанский государственный университет»

Транспортно-энергетический факультет Кафедра «Эксплуатация автомобильного транспорта» Задание по дисциплине ЭКСПЕРТИЗА ДТП для направления подготовки бакалавриата 23.03.01 (190700.62) «Технология транспортных

Правила дорожного движения для велосипедистов Общие положения Велосипед определяется как «Транспортное средство, имеющее два колеса или более и приводимое в движение мускульной силой людей, находящихся

СИГНАЛЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ СВЕТОФОРЫ 1.Светофор с круглыми сигналами 11 12 Светофор с круглыми сигналами регулирует движение транспортных средств, а при отсутствии пешеходного светофора также

Вопросы по Правилам Дорожного Движения Дорожные знаки и дополнительные средства информации. 1. Если велосипедист нарушил Правила дорожного движения, инспектор ДПС имеет право: 1. Предупредить нарушителя.

Давайте, не будем забывать о том, что велосипед это тоже транспортное средство. Таким образом, лицо, управляющее велосипедом, должно: проверить техническое состояние транспортного средства, в особенности

Правила для велосипедистов По назначению велосипеды бывают дорожные и спортивные. В каждой из этих групп они, в свою очередь, разделяются по техническим характеристикам: высоте рамы, количеству передач,

УТВЕРЖДАЮ: Начальник Учебнопроизводственного центра ЕМУП «ТТУ» Павлова О.В. 2015г. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН предмета «Основы управления транспортными средствами» Распределение учебных часов по разделам и темам

Что обозначает сплошная желтая линия горизонтальной разметки? Разрешается ли водителю пересекать сплошную линию разметки, обозначающую границы стояночных мест транспортных средств? 1. Место, где запрещается

Были времена, когда транспорта не было и люди ходили пешком. Потом появились конные повозки. Они двигались по дорогам навстречу друг другу, поэтому иногда сталкивались. Чтобы упорядочить движение конных

Типовые схемы дорожно-транспортных происшествий и распределение участников дорожнотранспортного происшествия за причиненный ими вред при оформлении документов по дорожно-транспортным происшествиям без

БИЛЕТ 1 1. Каким правилам подчиняется человек, ведущий велосипед? 1. Правилам для водителей 2. Правилам для пешеходов 2. Что означает этот знак? 1. Такого дорожного знака не существует 2. Указывает место,

Участники дорожного движения и общие правила их поведения. Пешеход, безопасное поведение пешехода на улицах и дорогах. Участники дорожного движения это водители и пассажиры транспортных средств и пешеходы.

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ОСНОВЫ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В СФЕРЕ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ Раздел 1. Законодательство, регулирующее отношения в сфере дорожного движения Тема 1.1 Законодательство, определяющее правовые основы

Тип урока: повторительно обобщающий. Инерция и тормозной путь. (Математика и физика для ПДД) Цели: образовательные решение задач на нахождение тормозного пути автомобиля при экстремальном торможении при

Эти знаки разрешают движение: Какой знак предоставляет водителю примущество по отношению к встречным транспортным средствам? 1. Только налево. 2. Только прямо. 3. Только направо. 4. Прямо, направо и в

Урок по ОБЖ (8 класс) Преподаватель ОБЖ Нюхтин М.И. План урока. Тема: «Правила дорожного движения». Класс: 8-б Учитель: Нюхтин Михаил Иванович Дата проведения: 7 октября 2012 г. Количество учащихся: 20

Перед тем, как начать работу, внимательно прочитайте эту инструкцию! 1. Укажите фамилию, имя, отчество, название образовательного учреждения. 2. Все ответы вносите в правую колонку. 3. На каждый вопрос

4 Билет 1 Вопрос 1 Какие транспортные средства в соответствии с ПДД относятся к маршрутным? 1. Все автобусы. 2. Автобусы, троллейбусы и трамваи, перевозящие людей по установленному маршруту и с обозначенными

Вопрос 1. Что означает термин «Недостаточная видимость»? 1. Видимость дороги менее 100 м вблизи опасных поворотов и переломов продольного профиля дороги. 2. Видимость дороги менее 300 м в условиях тумана,

Мониторинг уровня знаний, умений и навыков детей по освоению ПДД Приложение 2 «Обеспечение безопасности движения становится важной государственной задачей, и особое значение приобретает обучение маленьких

БЕЗОПАСНОСТЬ И ПРАВИЛА ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ Предупреждающие знаки: Железнодорожный переезд без шлагбаума "Дорожные работы" "Прочие опасности" "Падение камней" Участок дороги, на котором имеются Участок дороги,

Тесты по теоретической механике 1: Какое или какие из нижеприведенных утверждений не справедливы? I. Система отсчета включает в себя тело отсчета и связанную с ним систему координат и выбранный способ

Вопросы для зачета по курсу «Теоретическая механика», раздел «Динамика» 1. Основные аксиомы классической механики.. Дифференциальные уравнения движения материальной точки. 3. Моменты инерции системы точек

Дорожные знаки Дорожные знаки предоставляют водителю практически всю необходимую информацию: об условиях и порядке движения, ограничениях и требованиях. Знать нужно не только как выглядит тот или иной

Вопрос 1. Нарушает ли водитель Правила, двигаясь посередине дороги? 1. Нарушает. 2. Не нарушает. 3. Не нарушает, если отсутствуют встречные транспортные средства. Комментарий: Водитель нарушает пункт 1.4

ДВИЖЕНИЕ ПО СКОЛЬЗКОЙ ДОРОГЕ У тяжелого транспортного средства (особенно у тягачей) на скользкой дороге быстрее возникают проблемы, чем у легкового транспорта. Можно упомянуть два обстоятельства, которые

Ваш ребёнок ходит в детский сад Как использовать движение родителей за руку с ребенком в детский сад для обучения его безопасности? Ребенка надо учить, прежде всего, в семье и детском саду. Дорога с ребенком

ПОВТОРИМ И ЗАКРЕПИМ Двигаясь по тротуарам, пешеходным дорожкам и переходам, держись правой стороны. Место для перехода, оборудованное светофором, называется регулируемым пешеходным переходом. Переходить

Задачи для зачета по курсу «Теоретическая механика», раздел «Динамика» для студентов специальности 08.05.01 (71101.65) «Строительство уникальных зданий и сооружений», лектор доц. О.В.Воротынова. 1. Точка

Правила дорожного движения для велосипедистов. Беларусь Новое с января 2015 Глава 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 2.4. безопасность дорожного движения состояние дорожного движения, обеспечивающее минимальную вероятность

1. ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЕ ЗНАКИ ДОРОЖНЫЕ ЗНАКИ 111.** Железнодорожный переезд со шлагбаумом. ** Первая цифра показывает номер группы дорожных знаков, вторая - номер подгруппы, третья с последующей буквой или

ЗАПРЕЩАЮЩИЕ ЗНАКИ И ЗНАКИ ЗОНЫ ДЕЙСТВИЯ Запрещающие знаки Общие положения 1. Запрещающие знаки вводят или отменяют определенные запреты и ограничения движения. 2. Запрещающие знаки действуют только на

Задания для обучающихся Уважаемые ребята! Внимательно прочитайте правила дорожного движения и выполните задания. Живя в таком замечательном, красивом и большом городе как Москва, по улицам, проспектам

Викторина по правилам дорожного движения (5-8 кл.) Красный Жёлтый Зелёный Какие пешеходы нарушают Правила дорожного движения? 1 Какой сигнал подаёт регулировщик? а) движение пешеходам запрещено; б) пешеходам

Методика выполнения упражнений первого этапа практического обучения водителей транспортных средств категории «В» Москва 2016 Первоначальное обучение вождению Упражнения, выполняемые на закрытой площадке

Пояснительная записка Обучение детей школьного возраста ПДД и безопасному поведению на дорогах является обязательным согласно Федеральному закону «О безопасности дорожного движения». Однако мероприятия,

Типичные ошибки в преподавании правил дорожного движения Подготовила Панфилова И. Н. Воспитатель ГБДОУ 54 1. Ошибка первая-неправильное использование терминов и понятий в преподавании ПДД. -Часто говорим

Юные инспектора движения Кол-во уроков Календарно-тематический план кружка "Юные инспектора дорожного движения" Дата Тема урока Основные понятия урока 1 Вводное занятие. Цели, задачи и содержание программы

БИЛЕТ 6 1. Что означает термин «Темное время суток»? 1. Вечернее и ночное время. 2. Время с 21.00 до 7.00. 3. Промежуток времени от конца вечерних сумерек до начала утренних сумерек. 2. На каком рисунке

ПРОВЕРЬ СЕБЯ порт. Нельзя выходить на дорогу, потому что может задеть проезжающая мимо машина. Задание i. Правильный ответ: 2. Улицу нужно переходить, когда загорается зеленый сигнал, строго по пешеходному

Экзаменационные билеты по ПДД РФ ПДД Правила Дорожного Движения Российской Федерации Экзамен ПДД онлайн 1. Общие положения (Билет 1 вопрос 1) Какие транспортные средства по Правилам относятся к маршрутным

1.2.1. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. Принцип относительности Галилея 28(С1).1. Пассажир автобуса на остановке привязал к ручке сиденья за нитку легкий воздушный шарик, заполненный

ДЕТИ И ДОРОГА: ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ Осознанное отношение ребенка к своему здоровью и жизни как самой большой ценности активно формируется в период его социализации, следовательно, роль образовательной организации,

Билет 33. Вопрос 1 Тема «Общие положения» На каком рисунке изображен обгон? 1. Только на левом. 2. Только на правом. 3. На обоих. Для того чтобы опережение считалось обгоном, необходимо сменить полосу

Вопрос 1. Проезжая часть данной дороги имеет: 1. Одну полосу для движения. 2. Две полосы для движения. 3. Три полосы для движения. Комментарий: Проезжая часть разделена сплошной линией разметки на две

УТВЕРЖДАЮ Директор НОУ «Автошкола Гарант-НН» Логинов С. М. (подпись) Рабочая программа «ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ» 014 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа учебной дисциплины «Основы