Проявление законов силы трения в повседневной жизни человека

Путь, который пройдет автомобиль с момента нажатия на педаль тормоза до срабатывания тормоза (время срабатывания тормозного привода – 0,5 – 1,5 с в зависимости от типа автомобиля).Путь, который пройдет автомобиль за время действия тормозов до полной его остановки – тормозной путь.Остановочный путь больше тормозного на расстояние, которое проходит машина за время реакции водителя. Остановочный путь описывается формулойSост = U0 ∙t + Sт, гдеt – время реакции водителя, Sт – тормозной путь, U0 – начальная скорость движения.Знание этих тонкостей может помочь сберечь жизнь и здоровье внимательным пешеходам.Всё это учитывает «Калькулятор тормозного пути «Притормози!» , с помощью которого можно проверить свою интуицию в определении остановочного пути автомобиля (См. рис.6).Для этого следует выбрать тип дорожного покрытия, скоростной режим и отметить начало торможения. При этом, естественно, надо учесть, что автомобиль должен остановиться перед пешеходным переходом, а не посреди дороги (что создает аварийную ситуацию на дороге) или на пешеходном переходе (что создает угрозу жизням и здоровью пешеходов).Работа с этим калькулятором привела к идее создания программы для расчета начальной скорости по пройденному пути, которая описана ниже.Рис.6. Калькулятор остановочного пути «Притормози»Выведем формулу для расчета тормозного пути. Решаем задачу: «Рассчитать длину тормозного пути автомобиля массой 850 кг, если в начале быстрого торможения (колеса не вращаются, а скользят по дороге) он имел скорость 72 км/ч. Считать, что коэффициент трения скольжения равен 0,6».При решении задачи используем общий алгоритм решения задач по динамике.Учтем, что конечная скорость υ= 0, 72 км/ч = 20 м/с1. Чертеж с изображением сил, действующих на тело. 2. Показать направление скорости, ускорения.3. Записать второй закон Ньютона в векторном виде. 4. Выбрать направление оси ОХ и найти проекции. 5. Найти ускорение тела.6. Записать формулу для перемещения тела в случае равнозамедленного движения, учитывая то, что время движения неизвестно, конечная скорость равна нулю 7. Подставить в эту формулу найденное ускорение.8. Выполнить вычисления.9. Проанализировать полученный результат. Примерно за 150 м в условиях города водитель должен увидеть опасность, принять решение, начать тормозить (на это примерно 3 с – расстояние 60м). Торможение экстренное, «юзом». Расстояние 33 м – реальное.Еще раз сделаем вывод: от каких величин зависит тормозной путь автомобиля: от начальной скорости и коэффициента трения скольжения, в реальных условиях – от массы машины. В нашей задаче не использована масса автомобиля (задача с избыточными данными), но если формулу записать в виде , то можно определить зависимость от массы.Сотрудников ГИБДД решают, как правило, обратную задачу: по тормозному пути, который легко измерить, необходимо определить скорость движения автомобиля до начала торможения, чтобы принять решение о нарушении (или не нарушении) правил дорожного движения.Для решения этой задачи используем таблицы MSExcel.Из формулы для тормозного пути выразим начальную скорость автомобиля . Эту формулу разместим в ячейке E9. В ячейка Е6 и Е7 вводятся значения тормозного пути и коэффициента трения скольжения. Для удобства осуществим перевод скорости из м/с в км/ч, учитывая, что 1 м/с = 3,6 км/ч. Общее оформление – в спокойном светло-зеленом цвете (См.рис 7).Рис. 7. Общий вид калькулятораЕстественно, что данная задача решается для модели остановки тела под действием силы трения скольжения и не может учитывать реальных факторов торможения автомобиля.ЗаключениеВ реферате рассмотрена природа силы трения и сделана попытка объяснить разницу в величине силы трения покоя, силы трения скольжения и силы трения качения, исходя из природы силы.В реферате описано чем тормозной путь автомобиля отличается от остановочного пути, решена задача на расчет тормозного пути автомобиля.С целью усиления практической значимости работы разработана программа вычисления начальной скорости автомобиля в MSExcel.Автор реферата постарался максимально использовать наглядность в представлении материала, основываясь на выводах психологов, что большинство людей обладает наглядно-образным типом мышления.Список литературыЗависимость тормозного пути от скорости. ЦОР по физике. 10 класс // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/15a5acea-011f-2e0e-2be8-99486d05dd5a/00119626723420713.htmКалькулятор тормозного пути «Притормози!» // http://old.bezdtp.ru/campaigns /pritormozi/calculator.php.Касьянов В.А. Физика. 10 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2003. – 416 с.Коэффициенты трения скольжения // http://minkor.ru/upload/spravochnik/170310-2.pdfМякишев Г.Я. Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый уровень и профильный уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – М. Просвещение, 2014. – 366 с.Ромашкевич А.И. Физика. Механика. Учимся решать задачи. 10 класс / А.И. Ромашкевич. – М.: Дрофа, 2012.