Тормозной путь автомобиля vs мотоцикла.

[Barabas]

Всем привет!

Специально пришел на форум физиков, чтобы помогли разобраться (если это возможно, конечно):

Существует мнение, что на дороге тормозной путь мотоцикла короче тормозного пути автомобиля.
Так ли это?
Обоснований этого мнения в интернете не нашел.
Сам же верю только аргументам и фактам.

Пришел к вам, чтобы стартовать дискуссию и подтвердить/опровергнуть мнение с позиции законов и формул.
Помогите, пожалуйста, разобраться.

Спасибо!

P.S. Если недостаточно вводных данных, сообщите, пожалуйста, какие нужны, все дам.

[Karan]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (М)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: тематика

[Barabas]

Karan в сообщении #1165646 писал(а):

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (М)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: тематика

Спасибо!

[wide]

Barabas в сообщении #1165643 писал(а):

Существует мнение, что на дороге тормозной путь мотоцикла короче тормозного пути автомобиля.
Так ли это?

В ПДД пишут - при увеличении скорости ТС в два раза тормозной путь увеличивается примерно в четыре раза. Вам это что-нибудь говорит?

[Eimrine]

Barabas в сообщении #1165643 писал(а):

Существует мнение, что на дороге тормозной путь мотоцикла короче тормозного пути автомобиля.

Существует более общее мнение, что они отличаются.

[Barabas]

wide в сообщении #1165660 писал(а):

Barabas в сообщении #1165643 писал(а):

Существует мнение, что на дороге тормозной путь мотоцикла короче тормозного пути автомобиля.
Так ли это?

В ПДД пишут - при увеличении скорости ТС в два раза тормозной путь увеличивается примерно в четыре раза. Вам это что-нибудь говорит?

Мой вопрос в сравнении длины тормозного пути автомобиля и мотоцикла.)

[wide]

Barabas в сообщении #1165663 писал(а):

Мой вопрос в сравнении длины тормозного пути автомобиля и мотоцикла.)

Найдя ответ на наводящий вопрос про ПДД, вы поймёте как сравнить тормозной путь одного ТС с другим.
Обратите внимание на кинетическую энергию.

[Barabas]

wide в сообщении #1165665 писал(а):

Barabas в сообщении #1165663 писал(а):

Мой вопрос в сравнении длины тормозного пути автомобиля и мотоцикла.)

Найдя ответ на наводящий вопрос про ПДД, вы поймёте как сравнить тормозной путь одного ТС с другим.
Обратите внимание на кинетическую энергию.

Сорри, почудился троллинг в вашем первом посте.
Вы про инерцию?

[DimaM]

Надо эксперимент поставить. Возможно, дождавшись весны.

[Barabas]

DimaM в сообщении #1165671 писал(а):

Надо эксперимент поставить. Возможно, дождавшись весны.

Эксперимент подтверждает/опровергает верность/не верность теоретического расчета.) Расчитать бы, для начала...

[wide]

Barabas в сообщении #1165668 писал(а):

Сорри, почудился троллинг в вашем первом посте.
Вы про инерцию?

Тело движется относительно вас, значит оно обладает кинетической энергией. Когда оно остановится, то это значит, что кин. энергия стала равна нулю. Т.е. она куда-то делась. В первом приближении можно рассмотреть, что процесс торможения, т.е. изменения скорости, должен происходить под действием некой силы. В нашем случае это сила трения, и кин. энергия уйдет в подогрев колес и асфальта.
Теперь надо прикинуть, какая кин. энергия у автомобиля, и какая на него будет действовать сила трения. Работа сил трения на участке торможения будет равна убыли кин. энергии.
Т.о. составив уравнение вы найдете тормозной путь автомобиля. Аналогично составляете уравнение для мотоцикла и сравниваете.

В процессе записи уравнений вы поймёте каких исходных данных вы недодали.

[DimaM]

Barabas в сообщении #1165673 писал(а):

Эксперимент подтверждает/опровергает верность/не верность теоретического расчета.) Расчитать бы, для начала...

Эксперимент дает результат независимо от теоретического расчета.
Прежде, чем объяснять явление, нужно убедиться в наличии этого явления.

[guryev]

Тормозной путь определяется начальной скоростью и коэффициентом трения. Если при прочих равных условиях тормозной путь автомобиля больше, значит у него коэффициент трения меньше. Почему? Не знаю. По-моему, это не обязательно.

[wrest]

Barabas в сообщении #1165643 писал(а):

P.S. Если недостаточно вводных данных, сообщите, пожалуйста, какие нужны, все дам.

Если торможение происходит равноускоренно, то тормозной путь вычисляется по формуле
$s=v_0^2/2a$ где $v_0$ -- начальная скорость, $a$ -- ускорение (замедление) торможения.

Ускорение торможения связано с силой торможения через второй закон Ньютона по формуле
$F=ma$, где $F$ -- сила торможения, $m$ - масса автомобиля(мотоцикла).

Сила торможения возникает вследствие трения колес о дорогу, и здесь могут быть варианты.
Если транспортное средство (далее - ТС) оснащено антиблокировочной системой, то в торможении участвует в основном трение покоя, а если не оснащено, то в основном трение скольжения. Обе силы (трения покоя и трения скольжения) определяются схожим образом -- они пропорциональны весу (автомобиля, мотоцикла) и коэффициенту трения (соответственно -- трения скольжения и трения покоя (сцепления)).

Поскольку вес пропорционален массе, то в итоге масса сокращается и оказывается, что ускорение торможения, а следовательно и тормозной путь, от массы и количества колес не зависит, и получается такая формула:
$s=\dfrac{v_0^2}{2kg}$ где $k$ - безразмерный коэффициент трения (скольжения если ТС идет "юзом" или сцепления с дорогой если работает АБС), $g$ -- коэффициент пропорциональности между массой и весом.

Поэтому, при одинаковых колесах и одинаковых тормозных системах (то есть и там и там есть\нет АБС), в первом приближении и тормозной путь одинаковый.

Однако, в зависимости от реальных условий, эффективность тормозной системы может различаться, т.е. одно ТС станет тормозить более эффективно, приближаясь к максимально возможной силе торможения, а другое нет, так что в реальности тормозной путь будет различаться у различных ТС.

[Barabas]

Аааааа, я гуманитарий!

-- 03.11.2016, 14:28 --

wide в сообщении #1165675 писал(а):

Barabas в сообщении #1165668 писал(а):

Сорри, почудился троллинг в вашем первом посте.
Вы про инерцию?

Тело движется относительно вас, значит оно обладает кинетической энергией. Когда оно остановится, то это значит, что кин. энергия стала равна нулю. Т.е. она куда-то делась. В первом приближении можно рассмотреть, что процесс торможения, т.е. изменения скорости, должен происходить под действием некой силы. В нашем случае это сила трения, и кин. энергия уйдет в подогрев колес и асфальта.
Теперь надо прикинуть, какая кин. энергия у автомобиля, и какая на него будет действовать сила трения. Работа сил трения на участке торможения будет равна убыли кин. энергии.
Т.о. составив уравнение вы найдете тормозной путь автомобиля. Аналогично составляете уравнение для мотоцикла и сравниваете.

В процессе записи уравнений вы поймёте каких исходных данных вы недодали.

Спасибо!

-- 03.11.2016, 14:29 --

DimaM в сообщении #1165680 писал(а):

Barabas в сообщении #1165673 писал(а):

Эксперимент подтверждает/опровергает верность/не верность теоретического расчета.) Расчитать бы, для начала...

Эксперимент дает результат независимо от теоретического расчета.
Прежде, чем объяснять явление, нужно убедиться в наличии этого явления.

Спасибо!

-- 03.11.2016, 14:29 --

guryev в сообщении #1165681 писал(а):

Тормозной путь определяется начальной скоростью и коэффициентом трения. Если при прочих равных условиях тормозной путь автомобиля больше, значит у него коэффициент трения меньше. Почему? Не знаю. По-моему, это не обязательно.

Спасибо!

-- 03.11.2016, 15:08 --

wrest в сообщении #1165693 писал(а):

Barabas в сообщении #1165643 писал(а):

P.S. Если недостаточно вводных данных, сообщите, пожалуйста, какие нужны, все дам.

Если торможение происходит равноускоренно, то тормозной путь вычисляется по формуле
$s=v_0^2/2a$ где $v_0$ -- начальная скорость, $a$ -- ускорение (замедление) торможения.

Ускорение торможения связано с силой торможения через второй закон Ньютона по формуле
$F=ma$, где $F$ -- сила торможения, $m$ - масса автомобиля(мотоцикла).

Сила торможения возникает вследствие трения колес о дорогу, и здесь могут быть варианты.
Если транспортное средство (далее - ТС) оснащено антиблокировочной системой, то в торможении участвует в основном трение покоя, а если не оснащено, то в основном трение скольжения. Обе силы (трения покоя и трения скольжения) определяются схожим образом -- они пропорциональны весу (автомобиля, мотоцикла) и коэффициенту трения (соответственно -- трения скольжения и трения покоя (сцепления)).

Поскольку вес пропорционален массе, то в итоге масса сокращается и оказывается, что ускорение торможения, а следовательно и тормозной путь, от массы и количества колес не зависит, и получается такая формула:
$s=\dfrac{v_0^2}{2kg}$ где $k$ - безразмерный коэффициент трения (скольжения если ТС идет "юзом" или сцепления с дорогой если работает АБС), $g$ -- коэффициент пропорциональности между массой и весом.

Поэтому, при одинаковых колесах и одинаковых тормозных системах (то есть и там и там есть\нет АБС), в первом приближении и тормозной путь одинаковый.

Однако, в зависимости от реальных условий, эффективность тормозной системы может различаться, т.е. одно ТС станет тормозить более эффективно, приближаясь к максимально возможной силе торможения, а другое нет, так что в реальности тормозной путь будет различаться у различных ТС.

Правильно ли я понимаю, что всё уперлось в колесо (при условной одинаковости тормозной системы и дорожного покрытия)?

1. Тогда по колесам.
У мотоцикла и автомобиля гражданские покрышки различаются:
а). По профилю,
б). Пятну контакта,
в). Составу резины.

2. Также физика торможения автомобиля и мотоцикла - отличаются. (Лихо я вам, физикам, загибаю про "физику" торможения. Сорри . Но, вероятно, это важно. Говорю всё своими словами, т.е. непрофессионально.)
У мотоцикла 2 "тормоза": передний (переднее колесо) - нажимается рукой, задний (заднее колесо) - нажимается ногой. Не как на машине, где педаль - одна. Основной тормоз мотоцикла - передний - торможение передним колесом (на современных мотоциклах на переднем колесе установлены 2 тормозных диска, на заднем - один). Частая ситуация у новичка при экстренном торможении - т.н. "перетормаживание" передним тормозом, когда мотоцикл в торможении встает на переднее колесо (а потом падает). Т.е., в зависимости от условий торможения, мотоциклист по разному дозирует усилия на рычаги переднего и заднего тормозов, может включать их в разной последовательности, или использовать исключительно один из них. Правильная техника торможения на мотоцикле - достичь такого усилия торможения обоими тормозами, когда переднее колесо будет максимально нагружено, но при этом заднее колесо не уйдет в отрыв от поверхности (т.е. также будет участвовать в торможении). Уффф... Возможно, эта информация будет полезной.

О колесах:

1. Размерность.


Типичная размерность мотопокрышек:
-Перед: 120/70 R17.
Ширина покрышки = 12 см, высота профиля = 8,4 см, наружный диаметр покрышки = 60 см.

-Зад: 180/55 R17.
Ширина покрышки = 18 см, высота профиля = 9,9 см, наружный диаметр покрышки = 63 см.

Передняя и задняя мотопокрышки - всегда разные.

Размерность автопокрышек (для примера):
215/60 R16.
Ширина покрышки = 21,5 см, высота профиля = 12,9 см, наружный диаметр покрышки = 66 см.

2. Профиль.
Профиль авторезины - плоский.
Профиль моторезины - округлый.
От этого - разное пятно контакта с дорогой.


Связано с тем, что мотоцикл в повороте наклоняется. В наклоне сцепление с дорогой также необходимо обеспечивать.

3. Состав резины.
Резина гражданской мотопокрышки всегда мягче гражданской резины автопокрышки.

Что из вышесказанного и в каком объеме повлияет на длину тормозного пути мотоцикла и автомобиля?