Как вы думаете от чего ещё зависит тормозной путь?

Конспект урока (10 – 11 класс) по теме:
«Влияние погодных условий на безопасность дорожного движения»
(1слайд) Звучит песня группы «Весёлые ребята» «Автомобили, буквально всё
заполонили»1
Вопрос: Как вы думаете о чем мы с вами сегодня будем говорить на уроке?(об
автомобилях, о поведении на дорогах, о безопасности, о физических законах на
дороге) Тема урока «Влияние погодных условий на безопасность дорожного
движения» (2 слайд)
В настоящее время жизнь развивается с такой скоростью, что за ней практически
невозможно угнаться. Почти в каждой семье есть какой- либо вид транспорта. (3
слайд) По данным статистики, в России в данное время уже зарегистрировано около
41 млн транспортных средств. В это количество входит 33,51 млн. легковых
автомобилей. А ещё тут есть 3,56 млн. легких коммерческих моделей, сюда входят и
микроавтобусы, 3,53 млн средних и тяжелых грузовых автомобилей и 374 000
больших автобусов. (2)
(4 слайд) Мы всё время куда-то спешим, не успеваем и порой даже не
задумываемся о безопасности на дорогах. Ежегодно в мире в результате ДТП
погибают и получают ранения более 50 млн. человек. Всемирная организация
здравоохранения свидетельствует, что на долю ДТП приходится
более 30%
смертельных исходов от всех несчастных случаев. По данным официальной
статистики Госавтоинспекции, около трети дорожно-транспортных происшествий в
нашей стране происходят в плохую погоду. Мы привыкли слушать прогноз погоды
для того, чтобы выбрать одежду или спланировать отдых. Однако есть еще одна
причина прислушаться к прогнозу, как ни странно, это – безопасность на дорогах, и
неважно кто вы: водитель или пешеход.( 3)
Видео (3) (остановить 2,28 –невидимая угроза)
По данным статистики ГИБДД, любые погодные изменения приводят к
увеличению дорожных аварий. Так, увеличение незначительных ДТП в условиях
неблагоприятной погоды может составлять от 20% до увеличения в несколько раз. И
что особенно плохо – ухудшение погодных условий увеличивает число наездов на
пешеходов. Пешеходы в условиях холодной погоды надевают головные уборы или
капюшоны, прячутся под зонтами, и это значительно сужает поле их обзора, ухудшает
возможность полноценно следить за ситуацией на дороге.
Вопрос: Что вы подразумеваете под словосочетанием «безопасность на дороге»? (
надо внимательно переходить дорогу, соблюдать правила дорожного движения)
(5 слайд) Безопа́сность доро́жного движе́ния — комплекс мероприятий,
направленных на обеспечение безопасности всех участников дорожного движения.
И сегодня на уроке, ребята, мы с вами постараемся разобраться, как обезопасить
себя и других на дороге
в условиях непогоды. Мы должны убедиться в
необходимости применения дополнительных мер безопасности дорожного движения
при изменении погодных условий, опираясь на рассмотрение физических явлений.
Как вы думаете, какие аспекты мы должны осветить по нашей теме «Влияние
погодных условий на безопасность дорожного движения»? (рассмотреть времена
года, особенности дорожного движения в плохую погоду, человеческий фактор во
время ухудшения погодных условий)
Я вам предлагаю разделиться на четыре группы: для этого возьмите по кусочку
открытки и сложите картинку. Когда образуются открытки - это и будет ваша группа
на сегодняшний урок..МОЗАИКА. (Берется столько картинок или открыток,
сколько необходимо команд, разрезаются на части по числу участников. Каждому
участнику выдается по кусочку открытки. Когда открытки будут сложены,
образуются группы.)
(6 слайд) Итак у нас сформировались четыре группы Весна, лето, осень, зима.
@ (работа в группе) Вопрос: За пять минут вы попытайтесь выявить какие перемены
в погоде могут изменить дорожную ситуацию исходя из своего времени года?
Проанализируем погодные условия влияющие на дорожную ситуацию.
Давайте, ребята, разберемся, какие перемены в погоде в разные времена года могут
значительно изменить дорожную ситуацию.
Весна (7 слайд) (Фильм гГололёд)
 Дождь Особенно обманчиво и представляет большую опасность для водителей
и пешеходов начало дождя. Первые капли дождя, упавшие на дорогу,
смешиваются с пылью и покрывают дорогу слизистым слоем. Это значительно
ухудшает сцепление шин с дорогой, вождение автомобиля затруднено, на
поворотах автомобиль может занести, резкий поворот рулевого колеса может
вызвать боковое скольжение.
 Наводнения Продолжительные обильные осадки вызывают беспрецедентно в
истории сильные наводнения на реках. Уровень воды в реках превышает
критическую отметку, что приводит к авариям. Наводнение– это значительное
затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море
в период снеготаяния, ливней, ветровых нагонов воды, при заторах, зажорах и
т.п. К особому типу относятся наводнения, вызываемые ветровым нагоном воды
в устья рек. Наводнения приводят к разрушениям мостов, дорог, зданий,
сооружений, приносят значительный материальный ущерб, а при больших
скоростях движения воды (более 4 м/с) и большой высоте подъема воды (более 2
м) вызывают гибель людей и животных. Основной причиной разрушений
являются воздействия на здания и сооружения гидравлических ударов массы
воды, плывущих с большой скоростью льдин, различных обломков, плавсредств
и т.п. Наводнения могут возникать внезапно и продолжаться от нескольких
часов до 2 – 3 недель.
 Гололе́дица — слой бугристого льда (ледяная корка) или обледеневшего снега,
образующийся на поверхности земли вследствие замерзания талой воды, когда
после оттепели происходит понижение температуры воздуха и почвы (переход к
отрицательным значениям температуры).
В отличие от гололёда, гололедица наблюдается только на земной поверхности,
чаще всего на дорогах, тротуарах и тропинках. Сохранение образовавшейся
гололедицы может продолжаться много дней подряд, пока она не будет покрыта
сверху свежевыпавшим снежным покровом или не растает полностью в
результате интенсивного повышения температуры воздуха и почвы.
 Заморозки
 Перепады температур
Лето. (7 слайд) (Фильм Дождь)
 Начало дождя – на грязном асфальте образуется грязевая пленка из пыли, песка,
горюче-смазочных материалов (вот почему асфальт иногда моют со
специальными шампунями), а на раскалённом солнцем асфальте образуется еще
и паровая пленка, это резко уменьшает трение, т.е. уменьшает сцепление
автомобиля с дорожным полотном. А значит, на полную остановку автомобиля
уйдет намного больше времени, и тормозной путь увеличится.
 Ливень, дождь – вызывают серьезные проблемы: ухудшение видимости,
уменьшение трения, скрытые лужами ямы; также вода, попадая в тормозные
колодки, играет роль своеобразной смазки и сильно уменьшает эффективность
работы тормозов.
 Но есть еще более опасное явление, сводящее трение практически к нулю, –
гидропланирование (аквапланирование). Сущность его состоит в том, что при
достаточно высокой скорости и большой толщине водяной пленки в зоне
контакта шин с дорогой появляется водяной клин, отрывающий колеса
автомобиля от покрытия. Автомобиль как бы «приседает» на задних колесах, в то
время как передние приподнимаются на водяном клине. Автомобиль перестает
слушаться руля, хотя задние колеса продолжают сохранять сцепление с дорогой
(вспомним, что большинство автомобилей у нас переднеприводные). По этой
причине автомобиль даже на прямолинейных участках неожиданно оказывается
на встречной полосе движения, а на закруглениях дорог внезапно съезжает на
обочину или опрокидывается. Слой воды, толщиной несколько сантиметров
может вызывать гидропланирование при скорости движения свыше 80
километров в час, особенно при изношенных шинах. Поэтому опытные водители
при проезде участков, залитых водой, придерживаются скорости не выше 50-60
километров в час. Физически это явление основано на свойстве жидкости
практически не сжиматься.
 Туман – видимость очень плохая, при этом расстояние до предметов кажется
больше, чем есть на самом деле.
 Дымовые завесы при пожарах – такой же эффект, как при тумане.
 Слепящее солнце – ослепление водителя, блики на асфальте.
 Ураганный ветер – боковое давление на автомобиль, как следствие – резкое
изменение траектории, попадание предметов на лобовое стекло – дезориентация
водителя.
(8 слайд) Осень. (Фильм Туманы)Это очень опасный переходный период, когда
погода резко меняется и меняется состояние дорожного полотна.
 Заморозки – понижения температуры ниже 0 °С в приземном слое воздуха
или на почве вечером или ночью при положительной температуре днём. При
заморозках машина, не превышая разрешенной скорости, может внезапно
наехать на обледенелый участок дороги и уйти в занос. Водитель при этом
очень часто
не может выровнять автомобиль, который очень часто
выбрасывает на встречную полосу.Это происходит из-за сильного
уменьшения трения.
 Ледяной дождь, вызывающий обледенение дорожного покрытия – трение
для летней резины сводится практически к нулю.
 Гололёд Коэффициент сцепления шины с дорогой снижается в несколько раз
и составляет 0,1—0,2 вместо 0,6—0,8 на сухом асфальте. Естественно, что во
столько же раз уменьшаются силы, удерживающие автомобиль на заданной
траектории. При движении автомобиля по сухому покрытию запас сил
сцепления колес с дорогой остается достаточно большим для удержания
автомобиля от заноса даже при приложении максимальных тормозных или
тяговых сил. Иное дело при гололеде, когда небольшое торможение или
нажатие на педаль акселератора может привести к заносу. На скользкой
дороге действовать рулевым колесом, нажимать на педаль сцепления,
управлять дроссельной заслонкой надо плавно, применять комбинированное
торможение, т. е. рабочим тормозом и двигателем, что повышает
эффективность
торможения
автомобиля,
а
также
способствует
предотвращению
блокировки
ведущих
колес.
Внезапный снегопад – ухудшение видимости, уменьшение трения.
 Листопад - Лиственная подушка на дороге– уменьшение трения.
 Перепад температуры через ноль – либо замерзание, либо таяние приводят
к изменению сцепления, т.е. трения.
(9 слайд) Зима. (Фильм Мокрый снег) Также сложный период для вождения, не зря
есть водители, которые вообще предпочитают зимой не ездить и держат свои
автомобили до лета в гаражах.
 Мокрый снег – ухудшение видимости; уменьшение трения особенно
сказывается на склонах для тяжелых длинномерных автомобилей (фур).
 Морозы – обледенение лобовых стекол и боковых зеркал.
 Снежные заносы-не видно машин из-за поворота, образование колеи на дороге,
что может привести к аварии
 Метель, вьюга- ухудшение видимости
Мы рассмотрели большое количество сложностей на дороге, возникающих при
ухудшении погоды, однако они все вызывают сходные проблемы (следствия),
назовите их. @ (работа в группе)
(11 слайд) Главные следствия негативных погодных условий:
1. Увеличение тормозного пути.
2. Ухудшение видимости.
3. Возможное ухудшение состояния здоровья водителя.
4. Неправильное поведение пешехода на проезжей части.
Вы совершенно правы. Для Среднего Урала нередки перепады температуры, резкий
рост влажности и выпадение большого количества осадков, что требует от
участников движения регулярной смены поведения на дороге.
Мы все время говорим о дороге и автомобиле, но не забудем о человеческом
факторе. Как вы думаете, в чем он может проявиться? В состоянии здоровья водителя!
Я немного остановлюсь
на здоровье водителя. Понижение атмосферного
давления особенно остро и болезненно ощущают люди, имеющие высокое
внутричерепное давление. У них обостряются приступы мигрени. При повышении
атмосферного давления ухудшается самочувствие у гипертоников, больных,
страдающих бронхиальной астмой, и аллергиков. В дни магнитных бурь
происходит наибольшее количество вызовов скорой помощи по поводу
гипертонических кризов, инфарктов и инсультов. А человек вполне может
оказаться в это время за рулем. Время реакции водителя в болезненном состоянии
будет только увеличиваться, а это будет приводить к увеличению тормозного пути
Вопрос: Как вы понимаете, что такое тормозной путь?
Тормозной путь автомобиля – расстояние, которое проходит автомобиль с
момента начала торможения (нажатия на педаль тормоза) до полной остановки.
@ (работа в группе) Вопрос: Давайте, с помощью знаний по физике определим, от
чего зависит тормозной путь автомобиля?(от массы автомобиля, от асфальта – мокрый
или сухой, от скорости)
(После обсуждения) Проверим ваши догадки с помощью физики. Физика – это не
просто сухие законы и четкие формулы. Физика помогает вам ориентироваться в
окружающем мире, физика должна сделать вашу жизнь безопасной.
(12 слайд) Мы едем на машине, а значит совершаем работу. Величина, которая
показывает какую работу совершило тело называется энергией. Существует Теорема
о кинетической энергии: Е2 – Е1 =А изменение кинетической энергии равно работе
всех сил, действующих на тело. В случае торможения автомобиля, конечная скорость
равна нулю, кинетическая энергия тоже равна нулю.
А = Е1 = – mV12/2 В процессе торможения на автомобиль действуют сила тяжести,
сила реакции опоры и сила трения. Сила тяжести и сила реакции опоры действуют
перпендикулярно перемещению, поэтому их работа равна нулю. Значит, работа равна
только
работе
силы
трения
скольжения.
Учитывая, что сила трения направлена противоположно перемещению и что:
Тормозной путь прямо пропорционален квадрату скорости. От массы
автомобиля тормозной путь не зависит, а зависит от начальной скорости, и
коэффициента трения о поверхность.
Большинство водителей думает, что у тяжелой машины тормозной путь длиннее чем
у легкой. Это миф! От массы авто тормозной путь не зависит! Здесь корень
заблуждения: машина проезжает дальше при том же, привычном нам перемещении
педали тормоза. Она способна остановиться так же интенсивно и с тем же тормозным
путем, как и в случае одного водителя в салоне. Просто для этого нужно нажать на
тормоз чуть сильнее, чем привык водитель. И эта схема будет работать вплоть до
срабатывания АБС – предела возможностей торможения. Соответственно, АБС
включится и при пустой, и при полной машине. Только чтобы ее включить на полной
машине, нужно врезать по педали несколько сильнее, чем это требуется на пустой
машине. Масса автомобиля не влияет на тормозной путь, если автомобиль исправен
Масса машины влияет на нагрев шин и тормозов
В первую очередь, масса влияет на нагрев шин и тормозных механизмов. Чем больше
масса автомобиля, тем большей кинетической энергией он обладает и тем больше
работы нужно совершить тормозам, чтобы остановить машину.
Масса также сильно влияет на тормозные свойства машины. Но она влияет не на
длину тормозного пути, а на чувствительность педали тормоза и на наши ощущения
при этом. Машине все равно, сколько лишних килограммов ей нагрузили, она в любом
случае способна на один и тот же экстренный тормозной путь, если выдержат тормоза.
А водителю субъективно сложнее, потому что непривычно сильнее давить на педаль.
Еще можно сказать так: тормозной путь нагруженной машины увеличивается
пропорционально массе при одном и том же перемещении педали тормоза. Но на
предельные возможности машины масса не влияет. И при включении АБС одна и та
же машина, будучи пустой или нагруженной, пройдет один и тот же путь до
остановки. Понятно, что сравниваем на одной и той же дороге и начинаем тормозить
на одной и той же скорости.
(13 слайд) Оцените путь, проходимый автомобилем при торможении, если он
движется со скоростью 20 км/ч; 40 км/ч; 80 км/ч; 100 км/ч, 120км/ч
Чтобы успеть полностью затормозить со скорости 120 км/ч, надо увидеть препятствие
с расстояния более 80 метров!
@для всех(15 слайд) Рассмотрим физические задачи на определение тормозного
пути.
1задача: Почему при гололедице тормозной путь автомобиля велик?
Потому что сила трения серьезно снижается из-за чего автомобилю приходится
дольше тормозить, чем меньше сила трения, тем больше тормозной путь. Без силы
трения никуда. Если она будет велика - то, к примеру, машина не сможет достаточно
быстро разгоняться, а вот если она равна нулю (что на практике не возможно), то
машина теоретически не сможет остановится. Вот тебе пример: Дорогу в гололед
посыпают песком чтобы увеличить силу трения. А двигаться автомобилю удается
гораздо быстрее на асфальте, на котором сила трения серьезно снижена.
(16 слайд) Задача №2 Тормозной путь автомобиля, движущегося со скоростью 50
км/ч, равен 10 м. Чему равен тормозной путь этого же автомобиля при скорости 100
км/ч?(решение в презентации)
(17 слайд) Обратите внимание, что наши данные немного не сошлись. Почему? Мы
должны ещё учитывать поверхность, по которой движется автомобиль, т. е.
коэффициент трения.
Самым коротким тормозной путь будет при торможении на сухом асфальте (при этом,
сцепление колеса с дорогой будет максимальным). Чуть больше тормозной путь будет
при экстренном торможении на мокром асфальте, так как вода в какой-то степени
снижает силу трения.
Если же говорить о таком дорожном покрытии как земля или бетон, та на нём
тормозной путь будет длиннее, чем на асфальте (земля слишком рыхлая, а бетон
слишком гладкий).
Ну а максимально большим тормозной путь будет при торможении при гололёде или
на снегу. При этом цифры могут подскакивать с 25 до 125 метров при движении 60
км/ч.
(18 слайд)@для всех Решим задачу: Определить тормозной путь при экстренном
торможении.
Пешеход пересекает улицу в неположенном месте. Водитель замечает пешехода за 20
м и начинает экстренное торможение. Произойдет ли авария, если скорость
автомобиля 60 км/ч? Коэффициент трения 0,7
(19 слайд) 60 км/ч = 16,7 м/с
Вычисляем путь по формуле –
S =19, 9 м
– В данной ситуации всё обошлось, а что было бы, если за 5 минут до этого прошел
дождь? Коэффициент трения = 0,5
S= 27, 8 м. Машина собьёт человека.
(20 слайд) Самое большое влияние на длину пути торможения имеет состояние
покрытия. Чем шершавее полотно дороги, тем лучше сцепление колес с дорогой.
Когда при торможении колеса начинают вращаться медленнее, нет опасности
скольжения. Для торможения это обстоятельство имеет огромное значение. У нас
дороги покрываются асфальтобетоном, асфальтом, щебнем и гравием. Они имеют
разную степень шероховатости. Водителям нравится больше всего асфальт, покрытый
щебнем. Гораздо хуже гладкий асфальт. Асфальт, покрытый щебнем, можно сравнить
с наждачной бумагой, а гладкий асфальт - с обычной бумагой, скажем, листом из
тетради. Попробуйте провести пальцем по наждачной бумаге. Как-то само по себе
происходит сцепление пальцев с бумагой. Иное дело с гладкой бумагой. Пальцы
скользят по бумаге, сцепление гораздо хуже. Точно так же обстоит дело со
сцеплением шин и дороги при различных покрытиях.
Особенно большое влияние на состояние покрытия имеют метеорологические
условия. Лучше всего сцепление шин с дорогой при сухом покрытии. Сцепление
сильно ухудшается при мокром покрытии.
Видео (Прогноз погоды Время с3,04 -8,32)
Когда начинается дождь, то в самом опасном положении оказываются
мотоциклисты. Двухколесный мотоцикл становится трудноуправляемым, колеса
начинают скользить, и мотоцикл может опрокинуться. Через некоторое время дождь
смоет с дороги слизистый слой, сцепление шин с дорогой немного улучшится, но
останется все же не таким хорошим, как прежде. Почему?
Все дело в том, что колесо автомобиля при вращении не может полностью
вытеснить воду, попавшую в канавки протектора. Между шиной и полотном дороги
остается слой воды, автомобиль едет как бы на водяной подушке и поэтому
неустойчив. При быстрой езде кажется, что автомобиль как бы плавает на дороге. Это
явление называется акваскольжением. По существу оно похоже на катание на водяных
лыжах. Невероятно великая сила у дождевой капли на дороге. Она заставит скользить
даже самый тяжелый грузовик. Чем больше износились шины, тем больше
вероятность скольжения.
В несколько раз опаснее мокрой дороги дорога с укатанным снежным
покрытием и особенно гололед. Тормозной путь тут возрастает особенно резко.
Дождь, снег и гололед - нежеланные спутники водителя. Тормозной путь, а также
опасная зона возрастают на укатанной снежной дороге в два раза, а при гололеде - в
пять раз. Остановить автомобиль зимой гораздо труднее, чем летом. С момента
нажатия на педаль тормоза колеса начинают вращаться медленнее, даже
останавливаются, но автомобиль сразу не может остановиться.
Роль ABS при скорости 60 км
Современные автомобили оснащаются системой ABS, которая дословно
расшифровывается как "анти блокировочная система". Наличие такой системы в
значительной степени снижает тормозной путь. Суть работы такой системы в том, что
она не разрешает колесам в момент экстренного торможения наглухо блокироваться.
Когда колесо блокируется, оно начинает буквально скользить по дороге и авто теряет
сцепление с дорожным покрытием. А если при этом учитывать то, что шины будут
нагреваться и плавиться (тем самым ещё больше снижая трение), то эта система
покажется "золотой".
По-сути это так и есть – в момент экстренного торможения ABS следит за тем, чтобы
колёса постоянно прокручивались и тем самым не терялся контакт с дорожным
покрытием. Это эквивалентно тому, когда водитель спускается по ледяной горке,
притормаживая двигателем.
После резкого торможения авто с такими системами, на дороге никогда не остаётся
следов от шин.
Конечно же, нельзя при этом не вспомнить о том, в каком состоянии находятся
тормоза. Если даже используется ABS, водитель ещё пока не застрахован на все 100%
от ДТП по вине неисправной системы торможения. Ведь в любом автомобиле в
системах торможения используются тормозные колодки, которые со временем
изнашиваются. Если колодки в плохом состоянии, то авто просто физически не
сможет затормозить. Также важно, чтобы были исправны все гидравлические системы
тормозов.
Как вы думаете от чего ещё зависит тормозной путь?
Рассмотрите картинку. Водитель заметил опасность. Нажимает на тормозную
педаль... С момента, когда водитель замечает опасность и до момента, когда он
нажимает педаль тормоза, проходит некоторое время, которое называется временем
реакции водителя (RA). Это время очень короткое и может показаться даже
незначительным, но имеет огромное значение. У здорового человека оно составляет
0,8-1,0 секунду. В то время, когда человеческий мозг «телеграфирует» - дает ноге
указания для остановки, автомобиль движется дальше. Это
- путь,
проходимый автомобилем за время реакции водителя (RТ).
А путь, который проходит автомобиль с того момента, когда водитель заметил
опасность, до полной остановки, называется остановочным путем (РТL).
Таким образом, остановочный путь (РТL) = пути, проходимому за время реакции
водителя (RТ) + тормозной путь (РТ).
РТL = RТ + РТ
Узнаем длину пути, проходимого за время реакции водителя. Допустим, что
время реакции водителя - 1 секунда. Сколько метров пройдет автомобиль за одну
секунду, если его скорость 40 км/ч?
1 час - это 60 минут, 1 минута - 60 секунд, значит 1 час = 3600 секунд.
1 километр = 1000 метров, 40 километров = 40 000 метров.
40000 : 3600 = 11,1 метров. Это и есть путь, проходимый за время реакции
водителя (RТ).
Предположим, что Длина следа торможения составила 12 метров А длина
остановочного пути (PТL):
12 м + 11,1 м = 23,1 м.
. На расстоянии 23,1 метров водитель увидел бегущего мальчика. Если бы он
заметил его на меньшем расстоянии, то последствия были бы печальными, несчастье
стало бы неминуемым. При езде по ровной, сухой асфальтированной дороге со
скоростью 40 км/ч водитель легкового автомобиля в состоянии остановить машину
через 23 метра после того, как он заметил опасность. Это расстояние называется
опасной зоной, сюда нельзя попадать никому. У каждого движущегося транспортного
средства своя опасная зона впереди машины, длина этой зоны зависит от:
- скорости движения транспортного средства;
- от массы автомобиля;
- от профиля пути (ровность, наличие подъемов и спусков);
- от состояния покрытия и качества протектора на шинах.
@для всех Решите задачу Автомобиль движется со скоростью 40 км/ч. На
расстоянии 15м у него возникает препятствие. Свернуть некуда. Реакция водителя 0,5
сек. Успеет ли водитель остановить машину? (Дорога сухая.)
Решение.
По таблице находим, что при скорости 40км/ч путь торможения по сухой дороге равен
10,4 м. До препятствия 15 м, значит, у водителя в запасе 15 м – 10,4 м = 4,6 м.
Кажется, что автомашину можно успеть остановить. Но здесь мы не учли скорость
реакции водителя. Если она составляет 0,5 сек, то при скорости 40км/ч автомашина за
это время проедет
40 х 0,5 х 1000 : 3600 м = 5,6 м, а затем ещё 10,4 м до остановки, всего 16 м. А так как
до препятствия 15 м, то водитель обязательно на него наедет.
Ответ. Не успеет.
Чем больше скорость автомобиля, тем длиннее путь, проходимый им за одну
секунду. С ростом скорости возрастает в первую очередь путь, который проходит
автомобиль за время реакции водителя. Чем больше скорость, чем больше усилие,
развиваемое в колесах, тем длиннее и тормозной путь, и опасная зона.
Длина опасной зоны в метрах на сухой асфальтированной дороге при различных
скоростях легкового автомобиля:
Если скорость увеличивается в два раза, то опасная зона увеличивается в то же
время в три раза. Это значит, что переходить дорогу перед приближающимся
автомобилем опасно. Никогда нельзя думать: «Ничего, успею...» и затем начать
переходить дорогу. Если, например, легковой автомобиль приближается со
скоростью 60 км/ч, то переходить улицу в 50 метрах от него уже рискованно, можно
оказаться на границе опасной зоны. Безопасно переходить дорогу лишь тогда, когда до
приближающейся машины остается расстояние, равное длине двух опасных
зон. Естественно, пешеходу трудно точно определить скорость приближающегося
автомобиля и подсчитать длину опасной зоны. На это не способен ни один пешеход,
поэтому следует «ошибаться» в свою пользу, прикидывая расстояние до
приближающегося автомобиля. Это лучший способ и залог безопасности.
Особенно трудно определить расстояние приближающегося автомобиля и
приблизительную скорость его в сумерках, в темноте, в туман, в дождь и снегопад. В
сумерках и в темноте значительно ухудшается видимость. Пешеходы и водители не
очень хорошо различают, что делается на дороге. В темноте легко ошибиться в
определении расстояния как до едущего автомобиля, так и до неподвижных
предметов. При плохом освещении часто близкие предметы кажутся далёкими, а
далёкие – близкими. Случаются зрительные обманы: неподвижный предмет можно
принять за движущийся, удаляющийся – за приближающийся, и наоборот. В темноте
трудно определить по свету фар автомобиля, приближается он или нет. А если
приближается, то с какой скоростью.
Глаза человека устроены так, что им надо время, чтобы привыкнуть к темноте.
Но всё равно ночное зрение значительно хуже дневного.
При плохом освещении, в сумерках, глаза плохо различают цвета. Например,
красный цвет кажется тёмным и даже черным. Зелёный цвет выглядит светлее, чем
красный. При приближении к светофору его сигналы кажутся поначалу белыми, и
лишь позднее мы начинаем различать цвета. Прежде всего, становится виден зелёный,
затем жёлтый и красный. К сожалению, не все пешеходы и водители это знают и не
проявляют должной осторожности в темноте.
Вывод простой. В темноте при переходе улицы расстояние до приближающегося
автомобиля должно быть больше, чем днём. Торопиться и днём нельзя, а в темноте
тем более. Желательно в тёмное время не носить тёмную одежду. Если есть
возможность, то надо использовать светоотражающие наклейки, ленты для одежды и
значки, которые помогают водителям увидеть вас на большом расстоянии.
Вот как много всего надо знать и учитывать водителю, выбирая скорость
движения своего автомобиля, а пешеходу – определяя расстояние до
приближающегося автомобиля, если надо перейти дорогу.
Когда водитель выбирает скорость движения, он знает техническое состояние
своего автомобиля и свои возможности. Поэтому ему известна и длина тормозного
пути автомобиля.
Пешеход же не знает ни технического состояния приближающегося автомобиля,
ни в каком физическом состоянии находится водитель, каковы его умение и опыт.
Значит, для пешехода очень важно, переходя дорогу, правильно выбрать
расстояние до приближающегося автомобиля или другого транспортного средства.
Нельзя переходить дорогу в тех местах, где водитель не ожидает появления пешехода
на проезжей части, т.е. там, где нет пешеходного перехода. Пешеход обязан знать, где
и как переходить дорогу, и выполнять эти правила очень точно.
1) А теперь давайте экспериментально убедимся от каких факторов зависит
тормозной путь. Проведем эксперимент на зависимость тормозного пути от
свойств поверхности.
Ход эксперимента: С наклонной поверхности на гладкий стол пустить брусок 2-3
раза. Зафиксировать среднюю длину тормозного пути на горизонтальной
поверхности. Затем на стол налить воды так, что бы образовалась водяная пленка.
Вновь пустить брусок. (Внимание , сырой брусок повторно с наклонной поверхности
не пускать – меняются начальные условия, поверхность бруска и наклонной
плоскости для повтора должны быть сухими.)
Результат эксперимента: Наблюдается увеличение тормозного пути примерно в 2
раза. Ребята, объясните полученный результат.
Любое уменьшение трения вызывает увеличение тормозного пути.
2) Эксперимент – «Реакция водителя»
1. Прижимаем лист картона к стене. Отмечаем его верхний край.
2. Отпускаем картон и пытаемся другой рукой остановить его падение, прижав к
стенке. Отмечаем новое положение его верхнего края. Рассчитываем время
своей реакции.
Мы проводили эксперимент в разных условиях: 1) испытуемый без нагрузки; 2) после
выполнения приседаний; 3) в тёмное время суток. Получили такую таблицу:
Условие
Время реакции, с
Без нагрузки
0,37
После физических упражнений
0,44
В тёмное время суток
0,51
Вывод. повлиять на реакцию водителя могут предварительная физическая нагрузка,
разговор по мобильному телефону, возраст, здоровье, время суток. Поэтому мы
предлагаем запретить пользоваться мобильным телефоном во время движения,
следить за здоровьем водителей, запретить водителям выполнять тяжёлую работу
перед рейсом.
3) Выяснить Правильно ли, что чем больше скорость автомобиля, тем длиннее
остановочный путь? Чем больше нагрузка, тем дольше едет машина?
Оборудование: тележка, грузы, песок, метр.
Ответ. Правильно. Чем больше скорость, тем больше инерция. Тормозной путь
удлиняется, а, значит, удлиняется остановочный путь.
4) Чтобы выяснить зависимость тормозного пути от начальной скорости, мы
проведём эксперимент.
1. Закрепим колёса модели автомобиля так, чтобы они не могли вращаться.
Прикрепим к модели динамометр и измерим силу трения при равномерном
движении модели по горизонтальной поверхности.
2. Поставим модель на весы и измерим её массу. Рассчитаем начальную скорость, с
которой должен двигаться наш автомобиль, чтобы его тормозной путь был равен
50 см.
3. Прикрепим динамометр к пружине. Растянем пружину, измерим силу
упругости Fупр и деформацию пружины х. Вычислим жёсткость пружины k.
4. Вычислим деформацию пружины х1, при которой модель автомобиля начнёт
двигаться с требуемой скоростью.
5. Закрепим один конец пружины, а к другому привяжем длинной нитью модель
автомобиля. Оттягивая модель, растянем пружину на х1 и отпустим модель.
Измерим тормозной путь.
Вывод. Тормозной путь зависит от начальной скорости.
Вывод . От чего зависит тормозной путь
а ) от силы сцепления колёс с землёй,
б) от скорости автомобиля,
в) от состояния дороги.
г) от нагрузки и тяжести машины
д) от исправности тормозов, препятствий на пути и других условий
Дополнительная задача
4. Успеет ли водитель начать торможение, если на расстоянии 4 метров от него на
дорогу неожиданно выбежал пешеход? Скорость машины 36 км/ч, время реакции
водителя 1 секунда. (Нет, т.к. скорость машины 10 м/с).
Законы физики неумолимы. Их действие нельзя отменить по вашему желанию. Они
действуют всегда и везде. Мы должны их знать и правильно использовать. Физика это не просто сухие законы и четкие формулы. Физика помогает нам ориентироваться
в окружающем мире, физика должна сделать нашу жизнь безопасной.