Тормозной путь автомобиля vs мотоцикла.

[DimaM]

Barabas в сообщении #1167074 писал(а):

По крайней мере 1 человек из этой темы продемонстрировал расчет, говорящий обратное.

Расчета как раз не было продемонстрировано. Были некоторые слова, не относящиеся к делу (у саней сильно влияет сопротивление воздуха плюс продавливание снега изменяет коэффициент трения, у поезда $N$ - это сила, с которой колодки прижимаются к колесам).

[Barabas]

DimaM в сообщении #1167076 писал(а):

Barabas в сообщении #1167074 писал(а):

По крайней мере 1 человек из этой темы продемонстрировал расчет, говорящий обратное.

Расчета как раз не было продемонстрировано. Были некоторые слова, не относящиеся к делу (у саней сильно влияет сопротивление воздуха плюс продавливание снега изменяет коэффициент трения, у поезда $N$ - это сила, с которой колодки прижимаются к колесам).

Сорри, но я больше слушателем выступаю в теме, ибо эксперты - вы.)
Сани, поезда... Давайте об автомобиле и мотоцикле?
Спасибо!

[realeugene]

Автомобили бывают разные, так же, как и шины бывают разные. У автомобиля бывает ABS, при её работе тормозной путь возрастает. А мотоцикл после падения начинает тормозить не только шинами, но и другими частями корпуса, которые могут или лучше скользить по поверхности, или цепляться за неровности дороги и, разрушая их, тормозить мотоцикл сильнее. Так что, мне кажется, тут нет однозначного ответа.

[DimaM]

realeugene в сообщении #1167084 писал(а):

Так что, мне кажется, тут нет однозначного ответа.

Я сразу писал, что нужно начинать с эксперимента .

[Barabas]

Про лобовое сопротивление:
У мотоцикла выше, чем у автомобиля.
Производители мотоциклов этот показатель не публикуют, но интернет показывает вилку коэфф сопротивления воздуха $C_x$ от 0,6-0,7 до 1,1-1,2. У обычного седана $C_x\approx 0,3$.

[realeugene]

DimaM в сообщении #1167085 писал(а):

Я сразу писал, что нужно начинать с эксперимента .

Могу сказать, что когда подкатываешься под треск АБСки к пешеходному переходу, по которому передвигается не смотря на тебя мамаша с ребёнком, ощущения не очень приятные.

[Barabas]

Сорри, но вы можете просто продемонстрировать правильный теоретический расчет? Без поправок на падение, резину, АБС, блондинка за рулем или Мика Хаккинен...

Каким должен быть расчет? По закону Амонтона — Кулона, или по формуле тормозного пути, которая уже была? Или иначе?
Извиняюсь, но мой уровень познаний в вопросах физики невысок, поэтому и обратился к вам на форум.

Пусть будут следующие исходные данные:
1). Машина: 1500 кг, 4 колеса, $C_x$ 0,3, АБС.
2). Мотоцикл: 300 кг, 2 колеса, $C_x$ 0,8, АБС.
3). Асфальт - одинаков, начальная скорость торможения - одинакова, алгоритм работы АБС - одинаков, состав резины покрышек - одинаков.

[realeugene]

Думаю, что в указанных условиях потери энергии при торможении будут пропорциональны количеству стёртой резины, которое равно полной площади контакта умножить на тормозной путь $E\sim S L$ . Площадь контакта пропорциональна массе и обратно пропорциональна давлению в шинах $S\sim m/p$. Энергия $E\sim m$. Так что, $L\sim p$, так что, чем больше давление в шинах - тем больше тормозной путь. Это, разумеется, грубая оценка, неприменимая в тех случаях, где $10\%$ критически важны для жизни.

[wrest]

Barabas в сообщении #1167089 писал(а):

Асфальт - одинаков, начальная скорость торможения - одинакова, алгоритм работы АБС - одинаков, состав резины покрышек - одинаков.

Тогда и тормозной путь будет одинаков, если в процессе торможения ничего не изменится.

realeugene в сообщении #1167094 писал(а):

Думаю, что в указанных условиях потери энергии при торможении будут пропорциональны количеству стёртой резины,

По идее, при работе АБС стирание резины ничтожно, почти вся энергия рассеивается при трении колодок и тормозных дисков.

Barabas в сообщении #1167086 писал(а):

У мотоцикла выше, чем у автомобиля.
Производители мотоциклов этот показатель не публикуют, но интернет показывает вилку коэфф сопротивления воздуха Сх от 0,6-0,7 до 1,1-1,2. У обычного седана Сх = ~0,3.

Лобовое сопротивление на небольших скоростях (до 60 км/ч) практически ничего не вносит (единицы процентов), это понятно из того, что например выбег автомобиля со скорости 50-60 км/ч будет полкилометра или более, у мотоцикла меньше но тоже несколько сотен метров, а на выбег влияет не только воздух, но и трение в подшипниках ступиц (и далее до коробки, смотря по тому где отключается сцепление), и трение качения колес.
Но вы можете и сами рассчитать воздух, формулы простые.

[realeugene]

wrest в сообщении #1167126 писал(а):

По идее, при работе АБС стирание резины ничтожно, почти вся энергия рассеивается при трении колодок и тормозных дисков.

Не совсем так, но, даже если принять вашу гипотезу, что ABS держит усилие прижима колодок таким, чтобы колёса находились на границе блокирования, то тормозная сила будет равна силе стирания резины об асфальт, которая пропорциональна площади контакта.

[wrest]

realeugene в сообщении #1167134 писал(а):

Не совсем так, но, даже если принять вашу гипотезу, что ABS держит усилие прижима колодок таким, чтобы колёса находились на границе блокирования, то тормозная сила будет равна силе стирания резины об асфальт, которая пропорциональна площади контакта.

Ну это не моя гипотеза, это написано прямо в названии системы -- "антиблокировочная".
А вот что такое "сила стирания"? Если нет скольжения резины об асфальт, откуда появится хоть сколь-нибудь заметное её стирание за время торможения?

[Barabas]

Насколько я себе представляю, АБС не позволяет колесу блокироваться.

Чёт я запутался. Подожду, пока вы приедете к единому знаменателю.

Поправьте меня, плз: правильно ли я понимаю, что при "одинаковости" длин тормозных путей, ключевым фактором, который может повлиять на его дополнительное сокращение, выступает исключительно мягкость резины (т.е. коэфф взаимного перекрытия поверхностей)?
Второе: коэфф взаимного перекрытия поверхностей трения актуален и при трении покоя, и при трении скольжения? Т.е. насколько он актуален при торможении с АБС (трение покоя)?

[wrest]

Barabas в сообщении #1167145 писал(а):

Второе: коэфф взаимного перекрытия поверхностей трения актуален и при трении покоя, и при трении скольжения? Т.е. насколько он актуален при торможении с АБС (трение покоя)?

Формула одна и та же -- сила трения пропорциональна коэффициенту трения и силе реакции опоры, перпендикулярной к поверхности которая трется, но разные коэффициенты (кэффициент трения покоя как правило больше).

Просто эта формула - идеализированная, реальность может быть другая по куче причин.

Приведу схожий пример -- закон Гука. Это, например, когда пружина растягивается пропорционально приложенной силе. Но действует этот закон только в некоторых границах -- пружина может растянуться, порваться и т.п.

-- 08.11.2016, 14:36 --

Barabas в сообщении #1167145 писал(а):

правильно ли я понимаю, что при "одинаковости" длин тормозных путей, ключевым фактором, который может повлиять на его дополнительное сокращение, выступает исключительно мягкость резины (т.е. коэфф взаимного перекрытия поверхностей)?

Я бы не упирал на мягкость резины. Рисунок протектора важен, например.
Ключевым фактором является коэффициент сцепления колес с дорогой: чем он выше тем тормозной путь короче. А он может меняться и от "мягкости резины" и от рисунка проектора, и от давления в шинах и при прочих равных -- от состояния асфальта.

Приведу еще пример: для лыжников является большим искусством подобрать мазь так, чтобы обеспечить как высокое трение при отталкивании (мазь непосредственно под ботинком), так и низкое трение при скольжении вперед (мазь на концах лыж). Универсальной мази на все случаи состояния снега -- нет. "Неугаданная" мазь может привести к поражению в соревнованиях объективно более сильного лыжника, а все из-за трения :)

[Barabas]

wrest в сообщении #1167153 писал(а):

Я бы не упирал на мягкость резины. Рисунок протектора важен, например.
Ключевым фактором является коэффициент сцепления колес с дорогой: чем он выше тем тормозной путь короче. А он может меняться и от "мягкости резины" и от рисунка проектора, и от давления в шинах и при прочих равных -- от состояния асфальта.

Приведу еще пример: для лыжников является большим искусством подобрать мазь так, чтобы обеспечить как высокое трение при отталкивании (мазь непосредственно под ботинком), так и низкое трение при скольжении вперед (мазь на концах лыж). Универсальной мази на все случаи состояния снега -- нет. "Неугаданная" мазь может привести к поражению в соревнованиях объективно более сильного лыжника, а все из-за трения :)

Да-да, согласен с протектором и т.д. Чет я просто упростил ситуацию, сконцентрировавшись на "мягкости".

Поясните мне, пожалуйста: есть закон Амонтона - Кулона и есть набор формул по расчету длины тормозного пути (приводили в постах на начальных страницах). Какие формулы актуальны для расчетов в моем случае?
Если вдруг я некорректен, то сорри - ламер.

-- 08.11.2016, 15:17 --

Что думаете об этой цитате?:

Цитата:

Торможение - это конверсия кинетической энергии (mv квадрат/2), которой обладает движущееся транспортное средство в тепловую.
В формуле тормозного пути это нигде не учитывается (ну собственно формула из классической механики и описывает процесс очень упрощенно).
Полная остановка - это когда вся кинетическая энергия, весь импульс перешел в тепло.
Тепло выделяется в нашем случае за счет трения в парах "диск-тормозные накладки" и "резина покрышки - дорожное покрытие".
Теплоемкость тормозных дисков не бесконечная, поэтому чем чаще и дольше мы тормозим, тем хуже идет конверсия (яркий пример - езда по серпантину в горах). Теплопередача в пятне контакта резины с покрытием тоже ограничена.
По закону сохранения энергии все то, что не может быть переведено в тепло, будет заставлять транспортное средство продолжать движение.
Соответственно, при равных начальных условиях (у авто и мотоцикла диски, колодки и резина прогреты до рабочей температуры), тормозной путь будет зависеть от скорости, массы (эти два параметра определяют, сколько энергии выделится в виде тепла), достигаемого замедления и коэффициента сцепления с покрытием.

[realeugene]

wrest в сообщении #1167141 писал(а):

Ну это не моя гипотеза, это написано прямо в названии системы -- "антиблокировочная".
А вот что такое "сила стирания"? Если нет скольжения резины об асфальт, откуда появится хоть сколь-нибудь заметное её стирание за время торможения?

ABS при работе трещит, потому что работает толчками. Когда колесо блокируется и начинает проскальзывать по асфальту, система слегка отпускает тормозную колодку. Колесо на мгновение разблокируется, потом опять блокируется, потом опять разблокируется и так далее, пока водитель нажимает на педаль тормоза и машина или не остановилась, или не улетела в кювет. При этом средняя сила торможения близка к силе скольжения заблокированного колеса, без разницы, есть существенное истирание, или нет. Кроме того, при скольжении резины по сухому асфальту резина обычно настолько сильно держится за асфальт, что асфальт от неё отрывает кусочки. При разрушении поверхности законы трения отличаются от сухого трения, как и при работе резца токарного станка. Энергия в значительной степени тратится на разрушение материала, а не просто на его нагрев. Но и на нагрев тоже, конечно.

-- 08.11.2016, 15:38 --

Barabas в сообщении #1167159 писал(а):

В формуле тормозного пути это нигде не учитывается

Бред.