г. Зея,

2017 г.

Содержание

Введение	3-4
Глава 1. Тормозной путь автомобиля
Состояние аварийности на территории г. Зеи и Зейского района	5
Понятие тормозного пути автомобиля	6
Глава 2. Проведение и результаты экспериментов
2.1 Вывод формулы тормозного пути из физики 9 класса	7
2.2 Расчет тормозного пути другими способами	8
2.3 Связь тормозного и остановочного путей	9-10
2.4 Автотехническая экспертиза	11
2.5 Интервью со специалистом	12-13
Заключение	14
Список использованных источников	15
Приложения	16-21

ВВЕДЕНИЕ

Я обучаюсь в специализированном классе ДПС уже четвертый год. На внеурочных занятиях мы изучаем правила дорожного движения, а на внеклассные мероприятия к нам приходят сотрудники ГИБДД г. Зеи. Из представленных сведений в городе Зея и Зейском районе за последние 3 года наблюдается большое количество дорожно-транспортных происшествий, в которых пострадали, а в некоторых случаях погибли люди и даже дети. Это очень актуальная социальная проблема не только нашего города, но и мировая.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Многие из тех, кто в настоящий момент обучается в школе (а особенно в нашем Центре образования, где есть профильное обучение на «Водителя категории В, С»), в будущем станут водителями, а также являются пешеходами. Поэтому многим из нас важно знать, от чего чаще всего возникают аварийные ситуации на дорогах. И конкретно, изучая физику уже второй год, решил выяснить, от чего зависит тормозной путь автомобиля.

Цель - сравнение способов вычисления тормозного пути автомобиля и определение факторов, от которых он зависит.

Задачи:

Найти и изучить материал по исследуемому вопросу из разных источников информации. Организовать и провести эксперименты, подтверждающие зависимость тормозного пути от скорости и коэффициента сцепления шин с дорогой. Провести интервью со специалистами по проблеме исследования. Определить другие факторы, влияющие на тормозной путь автомобиля.

Объект исследования: способы определения тормозного пути.

Предмет исследования: факторы, влияющие на тормозной путь автомобиля.

Методы работы:

анализ литературы и полученных данных; интервью; эксперимент; математическая обработка; сравнение.

Гипотеза.

Если выяснить все факторы, влияющие на тормозной путь автомобиля, то можно снизить количество аварий на дорогах.

Краткий обзор использованной литературы: в учебниках по исследуемой теме приведен единичный способ расчета тормозного пути. Для более детального рассмотрения вопроса были использованы материалы из ГИБДД «Зейский», а также изучены другие методы определения тормозного пути из разных дополнительных источников информации.

Степень изученности материала - при написании работы мною расширен объем знаний по разделу физики «Механические явления», а именно по теме «Тормозной путь транспорта» в подтеме «Кинематика» за 9 класс.

Практическая значимость работы и ее новизна состоит в том, что мною была предпринята попытка сравнения методов определения тормозного пути и впервые изучен автотехнический способ исследования пути в условиях школьной программы.

Сроки проведения исследования – октябрь 2016 - март 2017 г.

ГЛАВА 1. Тормозной путь автомобиля

Состояние аварийности на территории г. Зеи и Зейского района

Из предоставленной информации сотрудниками ГИБДД «Зейский» (Приложение 1) о происшествиях на дорогах (Таблица 1) можно увидеть следующее:

Таблица 1. Состояние ДТП в городе Зея и Зейском районе за последние 3 года

Наименование в сравнении г. Зея и Зейский район (ЗР)	Год
2014	2015	2016
Зея	ЗР	Всего	Зея	ЗР	Всего	Зея	ЗР	Всего
Количество ДТП	425	82	507	359	76	435	331	74	405
Количество пострадавших	45	26	71	31	27	58	27	25	52
Количество погибших людей	3	5	8	2	9	11	1	2	3
Количество погибших детей	0	0	0	0	1	1	0	0	0
Количество раненных детей	7	4	11	3	6	9	3	2	5
Количество погибших людей с участием пешеходов	0	2	2	0	0	0	0	0	0

Из таблицы видно, что ситуация по ДТП в Зейском районе намного серьезнее, чем в городе Зея. Но факты свидетельствуют о том, что проблема движения на дорогах всегда актуальная.

Из беседы с сотрудником ГИБДД выяснил, что причиной смерти на дороге являются многие факторы: это плохие дороги в России, некачественные водительские умения, вождение автомобиля в состоянии алкогольного опьянения, невнимательность и плохая культура вождения, а также многие другие факторы.

Но в своей работе остановлюсь на изучении способов определения тормозного пути, в ходе которых попытаюсь выяснить, что же может повлиять не этот путь.

Понятие тормозного пути автомобиля

Чаще всего причиной ДТП является физическое явление инерция [1, стр. 51] - свойство тел сохранять покой или равномерное прямолинейное движение, если внешние воздействия на него отсутствуют или взаимно скомпенсированы.

Торможение — процесс создания искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости.

Сила трения тормозов заставляет автомобиль снижать скорость. Чем сильнее нажимать на тормоз, тем большая площадь тормозных колодок соприкасается с колесами и тем быстрее остановится автомобиль. Но, однако, автомобиль остановить мгновенно нельзя, потому что у всех средств транспорта есть путь, который называется тормозным.

Тормозной путь [5] – это путь, пройденный автомобилем с начала действия тормозов до его полной остановки (когда конечная скорость будет равна 0).

Также выяснил из источников литературы, что именно длина тормозного пути часто оказывается решающим фактором в критической ситуации на дороге. Лишний метр, прокрученный покрышками по асфальту, может стоить не только разбитого бампера, но и жизни человека.

Для себя определил, что в своей работе исследую тормозной путь от:

1- скорости движения;

2- дорожного покрытия (погодные условия);

3 - состояния колес и тормозной системы;

4 - способов торможения.

ГЛАВА 2. Проведение и результаты экспериментов

2.1 Вывод формулы тормозного пути из физики 9 класса

Обучаясь в 8 классе, я еще не изучал данную тему. Поэтому пришлось обратиться к учебнику по физике за 9 класс, чтобы вывести формулу тормозного пути S.

Когда автомобиль начинает тормозить, то на него по второму закону Исаака Ньютона [2, стр. 44], действует сила трения: F = ma = Fтр (1). [1, стр. 91]

Сила трения равна Fтр = µmg (2).

Путь [2, стр. 57] можно определить по формуле:. При конечной скорости, равной 0 формула принимает вид: (3).

Приравниваем формулы (1) и (2): ma = µmg. Сократив массы, получаем ускорение: a = µg.

Подставим полученное ускорение (4) в формулу (3) и получим готовую формулу для определения тормозного пути.

, где S - тормозной путь в метрах; - скорость движения автомобиля в момент начала торможения в м/с; g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2; µ - коэффициент сцепления шин с дорогой.

Для будущего расчета S нашел чему равен коэффициент сцепления µ шин на различных дорожных покрытиях [6]:

асфальт (сухой) 0.7 - 0.8; асфальт (мокрый) 0.4 - 0.5; укатанный снег 0.25 – 0.35; гололёд 0.1 – 0.2.

Вывод: чем хуже дорога, тем ниже будет коэффициент.

Для вычислений применял правило перевода скорости в единую систему измерений: чтобы перевести км/ч в м/с, надо число*1000/3600, или знать, что

36 км/ч =10 м/с.

2.2 Расчет тормозного пути другими способами

В Интернет я нашел и использовал интерактивную модель «Калькулятор тормозного пути» [7]. Все расчеты помещены в таблице 2.

Так как на данный момент у меня нет разрешения на вождение автомобиля, то мне пришлось обратиться к взрослым (к маме) и начать исследование тормозного пути машины при различных условиях движения (Приложение 2) (Таблица 2). Для измерения пути использовал рукоятку.

Таблица 2. Зависимость тормозного пути автомобиля от скорости движения и дорожного покрытия

Скоростной режим, км/ч	Дорожное покрытие	Тормозной путь, м
Собственный эксперимент	Расчет по Калькулятору
20	сухой асфальт 0,75	4	2
мокрая дорога 0,45	5	4
укатанный снег 0,35	9	8
40	сухой асфальт	15	13
мокрая дорога	18	16
укатанный снег	30	31
60	сухой асфальт	21	19
мокрая дорога	37	35
укатанный снег	72	71
80	сухой асфальт	38	36
мокрая дорога	65	63
укатанный снег	128	126

Из таблицы можно сделать сравнительный анализ:

1) тормозной путь зависит от дорожного покрытия и от скорости движения - чем больше скорость, тем длиннее тормозной путь; чем глаже дорога, тем больше путь;

2) чем меньше коэффициент сцепления дорогой, тем больше длина пути;

3) результаты проведенных мною теоретических расчетов подтверждаются экспериментом, что очень важно в физике (погрешность составляет ± 2м, что допустимо).

2.3 Связь тормозного и остановочного путей

Из беседы с сотрудником ГИБДД выяснил, что кроме понятия тормозного пути, существует другой путь – остановочный [3, 4, 8].

Остановочный путь — это расстояние, которое проходит транспортное средство с момента обнаружения водителем опасности до полной остановки. Важно не путать с понятием тормозной путь.

Остановочный путь включает в себя расстояние, пройденное автомобилем за время реакции водителя, и время срабатывания тормозной системы.

Длина остановочного пути зависит от вида транспортного средства (мотоцикла или автомобиля) и веса транспортного средства.

Время реакции водителя – психологическое качество водителя принимать решение и реагировать на изменение дорожно-транспортной ситуации. Другими словами, водитель, увидев какое-либо препятствие, должен: осознать опасность, принять решение об остановке или замедлении скорости, перенести ногу с педали газа на педаль тормоза и нажать ее.

Остановочный путь состоит из расстояния пройденного автомобилем за время реакции водителя и собственно тормозного пути (Приложение 3).

Экспертиза ГИБДД и МВД использует следующие формулы и методики.

Пример, разобранный с инспектором ГИБДД:

Va = 0,5*0,3*5 + = 0,75 +14,49 = 15,24 м/с =54,9 км/ч, где:

Va - начальная скорость автомобиля, м/с;

t3 - время нарастания замедления автомобиля, с;

j - установившееся замедление автомобиля при торможении, м/с2;

Sю - длина тормозного следа (юза), м.

S0 = S1 + S2 +S3+ S4, где S0 - остановочный путь, где S1, S2, S3, S4 - пути автомобиля за промежутки времени t1 , t2 , t3, t4, где время выражено в секундах!

t1 - время реакции водителя; t2 - время запаздывания гидравлического тормозного привода, выбирается; t3 - время нарастания замедления; t4 - время полного торможения.

На сайте CAREXTRA [9] я узнал, что тормозной путь для каждой машины является статическим показателем. Его замеряют инженеры на тестах, указывают в расширенных спецификациях. В этом случае говорят об идеальных условиях. Такие показатели не будут учитывать мокрый асфальт, стёртые колодки и изношенную резину.

Гораздо более значимым динамическим показателем для водителя будет остановочный путь. То, что подразумевается под остановочным путём, можно замерять только разово. Поэтому показатели будут разными. Значит, показатель зависит от скорости реакции водителя, от его концентрации внимания на дорожной обстановке, от того, с какой силой он давит на педаль тормоза. Естественно, всё это очень индивидуально. В частности, именно поэтому запрещено садиться пьяным за руль. Реакция водителя замедляется, поэтому пьяный водитель представляет огромную опасность для всех участников движения, в том числе и для самого себя.

Вывод: тормозной и остановочный пути означают разные вещи, хоть и связаны между собой общим предназначением: показать водителю, что законы инерции действуют на любую машину.

2.4 Автотехническая экспертиза

Инспектор ГИБДД предоставила мне постановление о назначении автотехнического судебного исследования (Приложение 4).

Из него я подробно узнал о дорожном происшествии, произошедшем 04.02.2014 года. Девочка 2004 года рождения попала под колеса автомобиля, которая переходила проезжую часть дороги в неустановленном месте пи наличии в зоне видимости пешеходного перехода. Это произошло вблизи магазина «Сталкер», расположенного на улице Мухина 157 г. Зеи Амурской области (Приложение 5). Пешеходный переход находится дальше от места происшествия. Знаки дорожного движения «Главная дорога» и «Ограничение скорости 40 км/ч» имеются.

Действия водителя – произвел звуковой сигнал, когда увидел девочку. Тут же нажал на тормоза и почувствовал удар.

Девочку ударило передней частью автомобиля и отбросило вперед. Машина еще двигалась по инерции, затем автомобиль остановился и водитель побежал к девочке. Очевидцы происшествия вызвали полицию и скорую помощь.

Из описания: дорожное покрытие – асфальтное, на момент осмотра имеет небольшую корку наледи, около 2 мм. Длина левого следа торможения – 40,6 м. След имеет волнистую форму.

По результатам экспертизы, я решил рассчитать скорость движения во время удара, которую вывел из формулы тормозного пути: = 3,7 м/с = 13,3 км/ч. Водитель скорость не превышал!

По официальному запросу сотрудниками полиции предоставлена информация «Вынесено постановление о возбуждении уголовного дела в связи с отсутствием в действии водителя состава уголовно-наказуемого деяния».

Вывод: правила дорожного движения должны соблюдать не только водители, но и пешеходы, особенно дети!

2.5 Интервью со специалистом

Из интервью с преподавателем по ПДД на профильном обучении МОБУ ЦО «Водитель категории В, С» Сафоновым Евгением Викторовичем, водительский стаж которого составляет 38 лет (Приложение 6) я узнал, что большую роль в безопасности движения играют еще таких три фактора.

Способ торможения: Резкое торможение (сильное нажатие на педаль). Такой вид торможения часто приводит к блокировке колес и юзу, что в свою очередь влечет к потере управляемости и заносу автомобиля. Это неизбежно отправит автомобиль в неконтролируемый занос. Постепенное нажатие на педаль сработает при хорошей видимости и запасе времени, но его не применить в экстренной ситуации, так как постепенное увеличение давления на педаль дает плавное замедление автомобиля. Такой вид торможения является наиболее безопасным для автомобиля, но при этом получается самый большой тормозной путь. При прерывистом торможение водитель должен сильно нажать на педаль тормоза практически до блокировки колес, затем отпустить педель. Повторять эти действия до полной остановки. Прерывистое торможение позволит быстро остановить машину, но это чревато потерей контроля над автомобилем. Ступенчатое нажатие позволит блокировать колёса, не потеряв контакт с педалью. При ступенчатом торможении водитель должен несколько раз нажать на педаль тормоза, при этом каждое последующее нажатие производится с большим усилием, чем предыдущее пока автомобиль не остановиться. Состояние колес:

На безопасность движения автомобиля влияет состояние колёс, а именно остаточная высота протектора покрышки. Протектор — это часть колеса, которая контактирует с дорожным покрытием. От параметров и состояния протектора зависит показатель сцепления автомобиля с дорогой и его управляемость при движении.

В процессе износа протектора тормозной путь автомобиля увеличиваться. В зависимости от времени года используются разные типы покрышек: летние и зимние, которые отличаются высотой протектора, а также сцеплением с дорожным покрытием

Тормозная система. Важную роль в безопасном движении играет тормозная система. Плохо отрегулированная система торможения может стать причиной длинного тормозного пути.

Таким образом, из интервью выяснил, что длина тормозного пути еще зависит от способа торможения, состояния колес и тормозной системы автомобиля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследования пришел к выводам:

Социальная проблема аварийности на дорогах г. Зеи и в Зейском районе имеет место быть каждый год. По количеству ДТП в Зейском районе их больше, чем в городе Зея. Есть случаи гибели детей при дорожных происшествиях. Изучив и сравнив несколько способов определения тормозного пути, выяснил, что длина пути торможения зависит от множества разных факторов:

Социальные	Физические
плохие дороги в Зеи некачественные водительские умения вождение автомобиля в состоянии алкогольного опьянения невнимательность и плохая культура вождения знания по ПДД пешеходов	скорость коэффициент сцепления шины с дорогой способ торможения состояние колес тормозная система

Существует связь между тормозным и остановочным путем. Поэтому водителю следует учитывать время реакции, время запаздывания гидравлического тормозного привода, время нарастания замедления и время полного торможения. Автотехническая экспертиза показала, что законы движения надо знать и помнить всем: и водителям, и пешеходам. Пешеходы, особенно дети, должны:

Соблюдать правила дорожного движения. Не перебегать дорогу перед близко идущим транспортом. Переходить дорогу только по пешеходному переходу. Чем быстрее движется автомобиль, тем на большем расстоянии от него надо переходить дорогу.

В ходе исследования выдвинутая мною гипотеза теоретически может быть достигнута. Решить данную социальную проблему, конечно, не возможно на 100%. Но, соблюдая основные истины осознанно и всегда, мы сможем снизить количество аварий на дорогах.

Моя работа будет полезна многим людям. Школьникам на уроках ОБЖ и классных часах по ПДД. Водителям, чтобы знали и учитывали факторы риска торможения, ведь они отвечают за нашу жизнь!

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Учебник Физика 7 класс. Издательство: Дрофа, 2016 Учебник Физика 9 класс. Издательство: Дрофа, 2016 «Экспертиза дорожно-транспортных происшествий». М., Транспорт, 1989 «Задачи и примеры по экспертизе ДТП». Учебное пособие. МАДИ. М., 1990 https://ru. wikipedia. org/wiki/Тормозной_путь - сайт справочник (Викпедиа) http://evakuator-sz. ru/koefficient-scepleniya-s-dorogoy - сайт с табличными данными коэффициента сцепления шин дорогой http://old. bezdtp. ru/campaigns/pritormozi/calculator. php - сайт «Калькулятор тормозного пути» https://ru. wikipedia. org/wiki/Остановочный_путь - сайт справочник (Викпедиа) http://carextra. ru/obuchenie/tormoznoy-i-ostanovochnyiy-put. html - сайт «Вся информация под рукой»

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Сведения из ГИБДД «Зейский»об авариях на дорогах

в городе Зея и Зейском районе

Приложение 2

Фотографии с эксперимента

Приложение 3

Изображение различных путей

Приложение 4

Постановление о назначении автотехнического судебного исследования

Приложение 5

Фотографии, связанные с дорожным происшествием от 01.01.2001 года

Приложение 6

Интервью со специалистом

Как вас зовут? Ваша специальность? Стаж работы в данной области. Способы торможения. Влияют ли способы торможения на тормозной путь и как? Каким образом влияет тормозная система и состояние колес на тормозной путь автомобиля?

Исследовательская работа по теме: определение факторов, влияющих на тормозной путь автомобиля

г. Зея,

2017 г.

Домашний очаг

Справочная информация

Техника

Общество

Образование и наука

Мир

Бизнес и финансы