Чему равен тормозной путь. От чего зависит длина тормозного пути и по какой формуле ее можно рассчитать

У какого автомобиля больше тормозной путь - у груженого под завязку или у пустого?
Больше половины людей ответят, что у груженого.
А на как обстоят дела на самом деле?

Для начала придется окунуться в "школьные годы чудесные", а именно - в физику за 6-й класс. Раздел "Силы трения". Окунаться будем не глубоко, по щиколотку.
Итак, смотрим на картинку. Перед нами - одноглазый Билли Бонс за рулем Фольксвагена. Он что-то увидел на дороге и вовсю тормозит. С точки зрения физики, и Фольксваген, и Билли Бонс - все это вместе называется "тело". На это тело действуют силы. Это сила тяжести, которая прижимает тело к земле mg , сила реакции опоры N , которая ей противодействует. Эти силы в простейшем случае, на горизонтальной поверхности, равны и направлены в разные стороны, а их равнодействующая равна нулю. Кроме них на движущееся тело действует еще одна сила - сила трения Fтр . Сила трения зависит от силы реакции опоры и коэффициента трения, она прямо пропорциональна им. А если точнее, равна просто их произведению: F тр. = μN .
Но сила реакции опоры равна массе тела, умноженной на ускорение свободного падения g: N = mg .
Подставим значение N в формулу силы трения:
F тр. = μmg

Поскольку на всей планете Земля ускорения свободного падения одинаковое, то делаем вывод, что сила трения зависит от коэффициента трения и массы тела, и больше ни от чего.

Если на дело действует какая-то сила, оно начинает ускоряться (напомним, что с точки зрения физики торможение - тоже ускорение, только с обратным знаком). Согласно второму закону Ньютона, это сила равна произведению массы на ускорение: F = ma
Значит, ускорение равно a = F / m .
На наше тело действует единственная сила - сила трения (равнодействующая остальных равна нулю, значит, они не оказывают влияния). Значит,
a = F тр. /m , то есть ускорение (замедление торможения) равно силе трения, деленной на массу Билли Бонса и его Фольксвагена.
Но сила трения равна F тр. = μmg . Подставим это значение в нашу формулу:
а = μmg/m . Масса, деленная на эту же массу, сокращается. Значит, а = μg
Итак, ускорение (в нашем случае - это интенсивность торможения) зависит только от коэффициента трения! Какая бы ни была масса тела, она у нас сокращается, то есть чем больше масса, тем больше будет и сила трения, причем точно на эту же самую величину.

Вроде бы уже все ясно. Но нам надо решить задачу до конца и вычислить тормозной путь. Это просто. Ускорение а равно скорости V , деленной на время t
a = V / t
Тогда
t = V / a = V / μg

Согласно Закону равноускоренного движения, расстояние S равно:
S = at 2 / 2
Тогда
S = μg (V / μg) 2 / 2 = (V 2 / μg) / 2 = V 2 / 2μg

Итак,


Тормозной путь зависит только от скорости и коэффициента трения, и не зависит от массы автомобиля.

Ну а поскольку ускорение свободного падения - величина постоянная, и равна 9.81 м/с 2 , то упрощенно можно считать так:
S = V 2 / 20μ

Так гласят незыблимые законы физики. Но если заглянуть в характеристики автомобилей, легко обнаружить, что у грузовиков тормозной путь больше, чем у легковушек. Выходит, они нарушают эти самые незыблимые законы? Конечно, нет. Для того, чтобы разобраться в этом, придется выйти далеко за пределы элементарной физики и детально знакомиться со свойствами тормозных систем (в частности, в разнице работы между "легковой" гидравлической и "грузовой" пневматической - а они разные), а также - в работе шины. В частности, в зависимости коэффициента трения шины от ее температуры, и, самое главное, от того, в какой момент начнется плавление резины. Чем раньше шина начнет плавиться - тем больше будет тормозной путь. А раньше начнет плавиться та шина, которая сильнее прижимается к асфальту. То есть - шина грузовика.
Тем не менее, в самом общем случае, когда скорости разумные, тормозной путь конкретного автомобиля не будет зависеть от того, насколько он нагружен. Не верьте тем людям, которые утверждают, что у сильно загруженного автомобиля он больше. Он такой же точно, как у пустого.

Что же касается автомобиля с прицепом, не оборудованным тормозами, то путем нехитрых преобразований мы получим такую формулу ускорения:
а = μg (1 + m пр. / m авт.)
Из чего видно, что сама масса прицепа не имеет значения, а важно только отношение массы прицепа к массе автомобиля: чем оно больше - тем больше ускорение и, стало быть, тормозной путь. Прямо пропорционально отношению масс автомобиля, который тормозит и прицепа, который тормозить не может. S = V 2 / 2μg(1 + (m пр. / m авт.))
Видно, что если масса прицепа будет равна половине массы автомобиля, то тормозной путь увеличится наполовину, то есть станет в полтора раза длиннее. А если масса прицепа равна массе автомобиля - то в два раза.

Статья написана по материалам лекций

Независимо от того, кто находится за рулем автомобиля - опытный водитель с двадцатилетним стажем или новичок, только вчера получивший свои долгожданные права, - на дороге в любой момент может произойти аварийная ситуация из-за:

  • нарушения ПДД каким-либо участником дорожного движения;
  • неисправного состояния транспортного средства;
  • внезапного появления на дороге человека или животного;
  • объективных факторов (плохая дорога, плохая видимость, падение на дорогу камней, деревьев и т. д.).

Безопасная дистанция между автомобилями

Согласно п. 13.1 Правил дорожного движения, водителю необходимо держаться от впереди идущего транспортного средства на достаточном расстоянии, которое позволит ему вовремя затормозить.

Несоблюдение дистанции является одной из главных причин транспортных аварий.

При резкой остановке впереди идущего транспорта у водителя автомобиля, вплотную следующего за ним, нет времени для торможения. В результате происходит столкновение двух, а иногда и более транспортных средств.

Для определения безопасного расстояния между машинами во время движения рекомендуется брать целое числовое значение скорости. Например, скорость автомобиля - 60 км/час. Значит, дистанция между ним и впереди идущим транспортным средством должна быть равна 60 метрам.

Возможные последствия столкновений

Согласно результатам технических испытаний, сильный удар движущегося автомобиля о какое-либо препятствие по силе соответствует падению:

  • при 35 км/ч - с 5-метровой высоты;
  • при 55 км/ч - 12 метров (с 3-4 этажа);
  • при 90 км/ч - 30 метр (с 9 этажа);
  • при 125 км/ч - 62 метр.

Понятно, что столкновение транспортного средства с другим автомобилем или иным препятствием даже при небольшой скорости угрожает людям травмой, а в самом худшем случае - и гибелью.

Поэтому при возникновении аварийных ситуаций необходимо предпринять все возможное для предотвращения подобных столкновений и выполнить объезд препятствия или экстренное торможение.

Чем отличается тормозной путь от остановочного

Остановочный путь - дистанция, которую проедет машина за период от момента обнаружения водителем препятствий до окончательного прекращения движения.

Он включает в себя:


От чего зависит тормозной путь

Ряд факторов, влияющих на его длину:

  • скорость срабатывания тормозной системы;
  • скорость движения транспортного средства в момент торможения;
  • тип дороги (асфальт, грунтовая, гравийная и т. д.);
  • состояние покрытия дороги (после дождя, гололедица и т. д.);
  • состояние шин (новые или с изношенным протектором);
  • давление в шинах.

Тормозной путь легкового автомобиля прямо пропорционален квадрату его скорости. То есть, при увеличении скорости в 2 раза (с 30 до 60 километров в час) длина тормозного пути возрастает в 4 раз, в 3 раза (90 км/час) - в 9 раз.

Экстренное торможение

Экстренным (аварийным) торможением пользуются при возникновении опасности наезда или столкновения.

Не следует слишком резко и сильно нажимать на тормоз - в этом случае блокируются колеса, машина теряет управление, начинается ее скольжение по трассе «юзом».

Симптомы заблокированных колес во время торможения:

  • появление вибрации колес;
  • уменьшение торможения автомобиля;
  • появление скребущего или визжащего звука от покрышек;
  • у машины возник занос, она не реагирует на движения руля.

ВАЖНО: Если есть возможность, необходимо сделать предупреждающее торможение (полсекунды) для машин, следующих сзади, на мгновенье отпустить педаль тормоза и тут же начать экстренное торможение.

Типы экстренного торможения

1. Прерывистое торможение - нажать на тормоз (не допуская блокировки колес) и полностью отпустить. Так повторять до полной остановки машины.

В момент отпускания педали тормоза нужно выравнивать направление движения, чтобы избежать заноса.

Прерывистым торможением также пользуются при езде по скользкой или неровной дороге, торможении перед ямками или ледяными участками.

2. Ступенчатое торможение - нажать на тормоз до появления блокировки одного из колес, затем сразу ослабить давление на педаль. Повторять так до полного прекращения движения машины.

В момент ослабления нажатия на педаль тормоза нужно выравнивать рулем направление движения, чтобы избежать заноса.

3. Торможение двигателем на автомобилях с механической коробкой передач - нажать на сцепление, перейти на более низкую передачу, снова на сцепление и т. д., поочередно понижая до самой низшей.

В особых случаях можно понижать передачу не по порядку, а сразу на несколько.

4. Торможение при наличии ABS: если легковой автомобиль имеет автоматическую коробку передач, при экстренном торможении необходимо с максимальной силой нажимать на тормоз до полной остановки, а на машинах с механической коробкой передач - одновременно сильно давят на педали тормоза и сцепления.

При срабатывании системы ABS будет подергиваться педаль тормоза и появится хрустящий звук. Это нормально, необходимо продолжать изо всех сил давить на педаль, пока автомобиль не остановится.

ЗАПРЕЩЕНО: Во время экстренного торможения пользоваться стояночным тормозом - это приведет к развороту автомобиля и неконтролируемому заносу из-за полной блокировки колёс машины.

Представления о тормозном пути (что это такое, как определяют тормозной путь и для чего это нужно) необходимы каждому водителю. Знания эти будут для вас актуальными:

при выборе безопасной дистанции во время движения;

При экстренном торможении;

При «разборе полетов» в случае ДТП (используя формулу тормозного пути, можно доказать полиции, что вы не нарушали скоростной режим и реагировали своевременно).

Как рассчитать и от чего зависит тормозной путь автомобиля

Тормозной путь авто – это дистанция, которую преодолело ваше авто с момента нажатия на педаль тормоза до момента окончательной остановки. Измеряют данное расстояние в метрах. Даже самые лучшие тормоза не смогут молниеносно остановить транспорт на дороге. Двигаясь по сухому асфальту с минимальной скоростью в 10 км/ч, машина при блокировке колес проскользит еще 65 см, а при скорости 20 км/ч – тормозной путь составит 2.6 м (в гололед это уже будет 13 м!). Можно представить, насколько возрастет расстояние торможения при поездке по автостраде при 100 км/ч, когда машина пролетает 28 мв секунду.


Интересный факт! Легковая машина проходит за каждую секунду движения 5 м при скорости 30 км/ч и 33 метра при 120 км/ч.

Чем отличаются остановочный и тормозной пути автомобиля

Остановочный путь – пройденное авто расстояние с того момента, когда водителем обнаружена угроза, и до момента полной остановки авто. Такое расстояние, как правило, превышает тормозной путь легкового автомобиля. Главная причина - разная реакция людей. В большинстве случаев скорость реакции составляет 0,5 сек. Ряд факторов увеличивает время реакции:

усталость, плохое самочувствие, алкогольное или наркотическое опьянение, а также влияние некоторых лекарственных препаратов;

Уровень водительских навыков и мастерства (скорость реакции профессионала – 0,3 сек, у новичка – 1,7-2 сек);

Другая причина – время срабатывания тормозной системы авто различается. Гидравлический тормоз срабатывает через 0,2 с, пневматический – 0,6 (это значит, что торможение автомобиля начнется через 0,1-0,3 с и достигнет максимума еще через 0,3-0,5 с).

Важно! Величина остановочного пути должна быть всегда меньше расстояния до идущего впереди в попутном направлении автомобиля – данная дистанция будет безопасной.

Какие факторы влияют на тормозной путь

На длину тормозного пути влияют несколько факторов:

скорость – с ее повышением путь удлиняется. На дороге с сухим покрытием, при скорости автомобиля 60 км/ч, тормозной путь составит 23,5 м.

умение водителя тормозить в экстремальной ситуации (оптимальное решение – не выключая сцепления несколько раз нажимать на тормоз; при резком торможении можно потерять управление);

Техническое состояние автомобиля (прежде всего шин и тормозов);

Дорожные и погодные условия. Эффективность торможения автомобиля и сцепление с дорогой отражены в коэффициентах. Чем выше – тем лучше сцепление. Показатели различаются от 0,7 (на сухом асфальте) до 0,1 (по льду);

Движение на подъем, под уклон или ровной поверхности.

Важно! При увеличении скорости автомобиля вдвое, тормозной путь возрастет в четыре раза!

Как правильно рассчитать тормозной путь автомобиля

Во время движения по автодороге водителю нет смысла заниматься расчетами тормозного пути. Достаточно держать в памяти усредненные показатели. При нормальных условиях тормозной путь легкового автомобиля составит при скорости:

50 км/ч – 16,3 м;

60 км/ч – 23,5 м;

70 км/ч – 32,1 м;

80 км/ч – 41,9 м;

90 км/ч – 53 м;

100 км/ч – 65,5 м;

Интересный факт! Степень загрузки транспорта или его масса не влияют на тормозной путь. При буксировке прицепа (без тормозов) его масса повлияет на процесс торможения буксировщика. Если прицеп весит половину массы авто, длина тормозного пути увеличится в 1,5 раза.

На мокром асфальте и во время гололеда эти показатели будут увеличиваться в разы. Существует универсальная формула, которая позволит правильно расcчитать,чему равен тормозной путь авто:

S =V2/2μg ,

где V- скорость в начале торможения (в м/с),

μ - показатель сцепления шин с покрытием дороги.

Как рассчитать скорость авто по тормозному пути

В случае ДТП длина тормозного пути измеряется рулеткой, фиксируется в протоколе и может использоваться при вычислении скорости движения. Метод прост, не занимает много времени, дает точный результат и проверен практикой. Главное условие – наличие тормозного пути. Так, тормозной путь 20 метров укажет на то, какая скорость была в момент нажатия на тормоз - около 60 км/ч.

Существует ряд математических методик и формул для вычисления начальной скорости во время торможения. Более простым решением будет воспользоваться «Калькулятором скорости» на одном из автосайтов. Нужно указать длину тормозного пути и основные обстоятельства (вид автомобиля, дорожное покрытие и его состояние и т.д.), и калькулятор выдаст искомую цифру.

Подписывайтесь на наши ленты в

Беспечность выглядит эффектно только в хорошо продуманных сценах из боевиков и детективов. На самом же деле, большинство водителей даже не представляют, о какой опасности идёт речь, когда говорят о соблюдении дистанции и о превышении скорости. Многие ли падали с трехметровой высоты плашмя на бетонный пол? Едва ли. А на самом деле, точно такую же нагрузку будет испытывать человек в автомобиле при наезде на неподвижное препятствие на скорости… всего 28 км/ч.

Зачем знать длину тормозного пути

Раз уж мы начали с расчётов, говоря о длине тормозного пути движущегося автомобиля, используем простую физическую формулу, известную каждому школьнику. Её используют для вычисления перехода энергии падения в кинетическую энергию конце пути (mgh=mVx2/2). Отсюда получаем, что при скорости около 30 км/ч тело получает удар, равный падению с высоты три метра. Соответственно, при движении на скорости 60 км/ч сила удара будет равна падению с высоты 15м, а уже на скорости 90 км/ч - с высоты около 32 м, 120 км/ч - это уже высота 55 метров.

Даже учитывая, что в автомобиле срабатывает подушка безопасности, выжить при лобовом ударе на скорости 60 км/ч шансов очень мало. Это примерная высота хрущевки. Отважится ли кто-то прыгнуть с крыши пятиэтажки, обвязавшись надувными подушками? Едва ли. А что говорить о скорости в 90 км/ч, удар при которой равносилен падению с высоты десятиэтажного дома? А с высоты 55 метров? Шансов выжить никаких, и это даже при условии, что подушка безопасности сработает безукоризненно.

Эмпирическая формула расчёта тормозного пути

Имея отличный водительский глазомер и достаточный опыт, каждый сможет определить расстояние до объекта на глаз, хотя бы примерно. Водительский опыт показывает, что для мгновенного вычисления длины тормозного пути по скорости, необходимо просто бросить взгляд на спидометр, оценить расстояние до препятствия, тогда тормозной путь будет равен половине числа, которое показывает спидометр. То есть, исходя из эмпирической формулы расчёта длины тормозного пути, безопасная дистанция до любого объекта будет равна мгновенной скорости, разделённой пополам. Практически так же производят расчёт скорости автомобиля по тормозному пути.

При этом нужно учитывать такое понятие, как остановочный путь, это термин экспертов дорожной полиции и он учитывает не только сам по себе тормозной путь, но и скорость реакции, а также время реагирования системы тормозов. В принципе - это расстояние до абсолютной остановки машины от того момента, когда водитель зафиксировал препятствие. Естественно, остановочный путь всегда больше тормозного, поскольку средняя скорость реакции здорового и трезвого водителя около 0,8 с, а тормозная система срабатывает ещё за 0,2-0,3 с. Следовательно, до полной остановки машины пройдёт ещё 1,1 с, а на скорости 60 км/ч автомобиль проходит 16,6 метров за одну секунду. Почти семнадцать метров, которые неминуемо будут добавляться к длине тормозного пути и которые редко учитываются большинством водителей. Вот именно поэтому необходимо серьёзно отнестись хотя бы к теоретическому вычислению длины тормозного пути.

Что нужно для расчёта тормозного пути

Чтобы вычислить тормозной путь формула которого указана на рисунке с пояснениями, мало знать моментальные сухие данные.

Теоретически, для оценки тормозных характеристик машины необходимо использовать массу данных:

  • длину тормозного пути;
  • минимальное время, за которое тормозная система сработает;
  • диапазон изменения тoрмозных усилий;
  • алгоритм изменения тoрмозных усилий;
  • производительность тормозов в зависимoсти от нагрева;
  • качество дорожного покрытия;
  • эффективность подвески автомобиля;
  • степень износа и тип покрышек.

Здесь нужно учитывать целый ряд моментов. К примеру, эффективность работы тормозной системы в каждом автомобиле может быть разной и это само собой разумеется. Гидравлическая система тормозов даёт задержку минимум 0,2-03 с, а пневматика, установленная на большинстве грузовиков и автобусов и того больше, до 0,6 с. Кроме этого, есть такое понятие, как нарастание тормозного усилия с нуля до максимального значения и это также отбирает от 0,4 до 0,6 с, при этом влияние скорости движения на длину тормозного пути в этом случае увеличивается в квадрате, то есть при увеличении скорости в два раза, тормозной путь будет вчетверо длиннее.

Дополнительные составляющие тормозного пути

При вычислении эффективности тормозов очень большое значение имеет характеристика подвески и состояние шин. При чем тут подвеска? Очень просто. У нас под колёсами довольно редко встречается идеально ровный асфальт, а именно подвеска, точнее, амортизаторы, рессоры, торсионы и пружины как раз и прижимают колеса к поверхности, делая торможение и управление максимально эффективным. Если амортизатор неисправен, колеса подпрыгивают на ухабах и о полном контакте с покрытием не может быть и речи.

Давайте к этому прибавим кoэффициент сцепления резины с дорoгой - здесь огромное значение имеет состояние дороги, тип покрышки (зима или лето), рисунок протектора, геометрия, износ прoтектора и качество резиноматериала. Тесты показали, что на одном и том же автомобиле, но с разными покрышками, длина тормозного пути может изменяться до трёх-пяти метров, а о качестве пoкрытия и говорить нечего. Попробуйте сравнить тoрможение на сухом асфальте и на льду.

Как видим, факторов, влияющих на тормозной путь, а тем более на остановочный, достаточно много, поэтому предельная концентрация внимания за рулём - это гарантия безопасной езды. Проверяйте тормоза вовремя, не говорите по телефону за рулём и пусть все ваши дороги будут добрыми!