Владислав Милосердов Профессионал

Почему происходят аварии? Коэффициент сцепления

Аварии на дорогах всегда происходят внезапно. Только что вы мчались, наслаждаясь уверенностью в своих силах, и вдруг, безо всяких видимых причин, оказываетесь в кювете или сталкиваетесь с другим автомобилем. И подсчитываете убытки…

Vasiliy Koval, Shutterstock.com

Но так ли уж внезапна эта авария? Только ли вы виноваты в ней? И должны ли вы оплачивать дорогостоящий ремонт?

Ознакомившись с этой статьей и решив самостоятельно или с ребенком несколько простых задач, вы узнаете немало нового о наших дорогах и поведении на них вашего автомобиля.

Итак, если вы сидите за рулем, вы должны разбираться в некоторых понятиях.

Коэффициент сцепления — это неприятное словосочетание наводит на воспоминания о невыполненных домашних заданиях. Но вам необходимо если не полюбить его, то хотя бы иметь о нем такие же четкие представления, как, например, о «фронтальной загрузке». И у вас это получится — прямо сейчас.

Предположим, ваша машина весит 1000 кг. На нее действует сила тяжести, прижимающая ее к дороге. Ученый Ньютон установил, что она равна массе машины, умноженной на ускорение свободного падения, которое на поверхности нашей планеты составляет около 10 метров в секунду за секунду падения. Таким образом, сила тяжести, действующая на вашу машину, составит 10000 кг * м/с2, или 10000 Ньютонов (далее «Н»).

Две женщины, даже на каблуках, легко смогут толкать или тянуть такую машину, прикладывая силу около 500 Н.

Но попробуем сделать так, чтобы колеса не крутились, сильно надавив на педаль тормоза. Тогда машину будет почти невозможно сдвинуть. На сухом асфальте потребуются усилия двух десятков женщин, чтобы волоком протащить машину. Сложив их усилия, мы обнаружим, что машина сдвинется с места, если приложить силу около 7000 Н. На грязной дороге сдвинуть машину будет гораздо легче — необходимо всего 3000 Н, а если машина будет стоять на льду, и вовсе окажется достаточно 1000 Н.

Отношение двух сил — силы, необходимой для сдвига машины с заблокированными колесами, и силы тяжести, прижимающей машину к дороге, называется коэффициентом сцепления.

Так мы легко можем получить коэффициенты сцепления для сухого асфальта — 7000/10000 = 0,7, для грязной дороги — 3000/10000 = 0,3, и для льда — 1000/10000 = 0,1.

Эти значения приблизительно такие же и в том случае, если машину тянуть вбок. Зачем вам это знать?! Недостаточное внимание к коэффициенту сцепления или его неправильная оценка является основной причиной аварий на дорогах, особенно весной и осенью, когда из-за этого происходит до 70% аварий.

Без сцепления с дорогой машина не сможет тронуться с места, затормозить или повернуть. Огромные усилия ученых, дорожников, производителей шин направлены на повышение коэффициента сцепления и сохранение его в течение длительного времени при любой погоде. Удивительно, что такие усилия проходят вне внимания многих автолюбителей.

Так, моторы современных автомобилей развивают огромную силу, с которой ведущие колеса отталкиваются от дороги — крутящий момент. Если крутящий момент больше, чем сила сцепления с дорогой, колеса прокручиваются и машина не может тронуться с места. Чем больше коэффициент сцепления, тем сильнее вы можете давить на педаль газа, тем быстрее автомобиль набирает скорость.

И наоборот, чем выше коэффициент сцепления, тем скорее автомобиль остановится, если прибегнуть к экстренному торможению.

Попробуем определить, когда остановится ваш автомобиль, движущийся со скоростью 60 км/ч по мокрому асфальту, коэффициент сцепления которого 0,4, если сильно нажать на педаль тормоза. Какой путь он при этом пройдет?

Сначала выразим скорость автомобиля в метрах в секунду:

60×1000: 3600 = 17 м/с

Время до полной остановки равно скорости автомобиля, деленной на коэффициент сцепления и на ускорение свободного падения:

Время остановки = 17 м/с: 0,4: 10 м/с2 = 4 секунды

Расстояние, которое при этом преодолеет автомобиль, равно произведению средней скорости автомобиля на время до полной остановки:

Расстояние = 17 м/с: 2×4 с = 34 метра

При увеличении скорости в два раза, до 120 км/ч, тормозной путь увеличится в 4 раза — до 136 метров!

Не забудьте прибавить к полученным результатам время реакции водителя.

Зачастую вопрос о привлечении вас к материальной, административной или, не дай бог, к уголовной ответственности напрямую связан с правильной оценкой коэффициента сцепления.

Так, минимальный коэффициент сцепления на дорогах для шины, имеющей рисунок протектора, составляет 0,4, а на опасных участках — поворотах, перекрестках, перед пешеходными переходами и остановками — 0,45. За этим следят дорожники.

Если вы стали участником ДТП, находясь за рулем автомобиля, постарайтесь зафиксировать состояние покрытия дороги, сделайте его фото на всем протяжении тормозного пути. Когда через неделю или месяц эксперт будет оценивать коэффициент сцепления дороги на месте ДТП, его оценка будет звучать приблизительно так: 0,4−0,6 в зависимости от погодных условий, состояния протектора ваших шин и давления в них. В ваших интересах, чтобы суд учел, что, например, давление в шинах соответствовало норме, но асфальт был изношен, имелись выпотевания битума, шел дождь и коэффициент сцепления составлял всего 0,3−0,4, и, таким образом, вы не могли избежать столкновения вследствие непреодолимой силы. А значит, вас не за что привлекать к ответственности.

Кроме коэффициента сцепления, существует еще один немаловажный фактор, о котором нужно знать — радиус поворота

Опубликовано 16.11.2012
Дата первой публикации 11.11.2012

ШколаЖизни.ру рекомендует

Комментарии (31):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Между транспортным средством и общим мозгом Человеческой конструкции должен быть установлен контакт через сверхтонкие проводники континуального вакуума. Почему не всякий Человек может играть на музыкальном инструменте,ходить по канату и т.д. Не сведущий Человек скажет нет таланта. Так вот эти каналы и определяют все достоинства Человека

     
  • Я три года без ДТП ездил на автомобиле и работал только дисковый тормоз на правом переднем колесе. Вообще если правильно ездить ,фрикционный тормоз нужен только при остановках на пешеходном переходе,пробках и свтофорах. Тормоз должен быть в голове у водителя!!!

     
  • Чтобы узнать что Вы с автомобилем одно целое ,надо проехать в ворота не останавливаясь с зазором между зеркал 5 см.

     
  • Самое главное,чтобы Ваш автомобиль не попал в ДТП(я с автомобилем 50 лет)
    необходимо быть с ним ,как одно целое.
    Материал ,из которого сделан автомобиль -это конденсат мысленной энергии.
    Этот контакт налаживается не просто.(ответы по Е-mail)

     
  • Евений Устинов Евений Устинов Читатель 7 января 2014 в 14:07 отредактирован 7 января 2014 в 14:11

    В современных автомобилях не совершенно ВСЕ!!!
    Тормозные системы должны быть на основе инерциоидов. Торможение,движение по гололеду,опрокидывание, при установке их на автомобиль не возможно.
    Движатели(не двигатели) на инерциоидах ни когда не завязнут в грязи и снежных заносах.Их можно устанавливать на ледоколах(гребной винт не нужен)
    Люди устанавливают разную приблуду на автомобиль для того,чтобы им могла управлять женщина и им было бы приятно вождение.Закон Вселенной.
    Мужчины должны делать только приятное для женщин.

     
  • Уважаемые комментаторы, предполагается, что сайт ШколаЖизни.ру расширяет наши познания на доступном всем бытовом уровне. Поэтому для данной серии статей все рассуждения, методики и задачи взяты из школьных учебников физики или руководства для профессионалов-дорожников среднего звена.
    В данный вопрос вы можете углубиться на другом сайте, каком-нибудь АнналыТрения.ру, где, в результате многодневных исступленных изысканий, обнаружите, что я на 10% неправ. Да горсть сырых осенних листьев на дороге вызовет больший эффект, чем осознание этого факта!
    Впрочем, извините, Марианна Власова, я, наверное, распугиваю Ваших гостей.

     
  • Природа трения еще не изучена, например, непонятно, почему оно вообще имеет место. Поэтому давайте рассматривать автомобиль упрощенно, как тело, опирающееся на четыре резиновых подставки. Тем более, что с увеличением скорости этот образ все ближе и ближе к истине.

     
    • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Профессионал 17 ноября 2012 в 02:25 отредактирован 17 ноября 2012 в 02:26

      Владислав Милосердов, чего ж тут в этом трении-скольжении непонятного и неизученного? Если вы упираетесь головой в стену под углом 90 гр., то трение мах. и дальше движения вообще не будет. А если под углом хоть 45гр., есть шанс на скольжение. Лучше вообще оперировать КТ (коэффицентом трения). Которое возникает от шероховатости сопряжённыъх поверхностей, за счёт бугорков и впадин. "Элементарно,Ватсон!".
      В научных кругах чаще употребляется именно трение, которое бывает качениЯ и, как разновидность, СКОЛЬЖЕНИЯ.
      Все эти штучки досканально изучены, защищены сотни дипломов и диссертаций " на почве трения".
      Как феномен, есть супер-скользкая резина. В космосе используется сульфит-молибденовая смазка,которую я рыпался применить для смазки ребод колёс мостового крана.
      Тема трения-скольжения безразмерна.

       
      • Марианна Власова Марианна Власова Бывший главный редактор 17 ноября 2012 в 12:01

        "Тема трения-скольжения безразмерна." Сергей Дмитриев, именно поэтому мы здесь обсуждаем статью, а не всё, что в голову придет комментаторам.

         
        • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Профессионал 17 ноября 2012 в 15:22 отредактирован 17 ноября 2012 в 15:23

          Марианна Власова,именно поэтому обсуждаем всё, что касается аспектов статьи, какие в ней натяжки,профанации и неточности в терминах, а не всё, что взбредёт в голову более компетентным комментаторам,к которым я "не суюсь в почётнейшие лики".(С)

           
          • Марианна Власова Марианна Власова Бывший главный редактор 17 ноября 2012 в 16:57

            Сергей Дмитриев, Вы обсуждаете "натяжки,профанации и неточности в терминах"?? Выйдите отсюда, пожалуйста.

             
  • Предположение в статье, что коэффициент сцепления не зависит от скорости движения в интервале от 60км/ч до 120 км/ч вряд ли разумно. В этом интервале скоростей сила трения скольжения меньше, чем больше скорость.
    Сила трения покоя больше силы трения скольжения. На этом эффекте основано действие антиблокировочных устройств ABS и т.п..

     
    • Марианна Власова Марианна Власова Бывший главный редактор 16 ноября 2012 в 20:25

      Марина Разумовская, а в статье есть такое предположение? А за счет чего тогда "При увеличении скорости в два раза, до 120 км/ч, тормозной путь увеличится в 4 раза – до 136 метров!"? Мне кажется, как раз за счет изменения к.с.

       
      • Олег Антонов Олег Антонов Аксакал 18 ноября 2012 в 21:51

        Марианна Власова, а мне кажется, что за счет изменения кинетической энергии, которую надо превратить в тепло в тормозных механизмах, покрышках, дороге и прочих элементах. А кинетическая энергия как раз-то и зависит от скорости квадратично.

         
      • Марианна Власова, в начале статьи автор справедливо рассуждает о силе трении покоя – сдвинуть с места, а потом эти рассуждения переносит на движение с достаточно большой скоростью для остановки. Некоторая контрамоция в голове. Если для машины сила трения покоя зависит только от сцепления с дорогой и силы тяжести, то сила трения скольжения движущейся машины в интервале от 60км/ч – 120км/ч зависит ещё и от скорости движения. Формула в расчётах будет другой.
        Не рекомендуется на большой скорости со всей дури давить на тормоз, а лучше давить качками, сбавляя скорость, потом уже тормозить за счёт трения скольжения, которая на малых скоростях приближается к силе трения покоя.

         
        • Марианна Власова Марианна Власова Бывший главный редактор 17 ноября 2012 в 12:00

          Марина Разумовская, "сила трения скольжения движущейся машины в интервале от 60км/ч – 120км/ч зависит ещё и от скорости движения" - и в интервале от 60км/ч до нуля – тоже, и это в расчетах учтено. А расчет для интервала 120км/ч - 60км/ч просто не приведен, автор ограничился результатом.

           
          • Марианна Власова, в расчётах автора статьи тормозной путь не зависит от массы автомобиля.
            ПДД, перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств, разделяет мопеды (не более 7,5 м) и грузовики 12 т. (не более 17,7 м).

             
            • Марианна Власова Марианна Власова Бывший главный редактор 17 ноября 2012 в 14:04

              Марина Разумовская, в статье говорится о массе автомобиля 1000 кг, что в расчетах учтено в коэффициенте сцепления. Пожалуйста, дальнейшие замечания, если они возникнут, выражайте в форме "написано так - а надо так".

               
    • Марина Разумовская, ПИША такой комент, Вы подтверждаете "название своей фамилии". Увлекаясь блокировкой заднего хода для авто с механикой, я узнал про "горный тормоз", о котором раньше не слышал.
      В статье о КС не лишне бы помянуть цепи для его увеличения, а так же шипованую резину.

       
  • Сергей Дмитриев Сергей Дмитриев Профессионал 16 ноября 2012 в 05:39 отредактирован 16 ноября 2012 в 05:43

    " Происходят аварии" в основном от сознательного(осознанного, преднамеренного) нарушения всех ПДД и мер предосторожности. КС никто не держит в уме и "не косится" на него, не вспоминает. Надо чувствовать дорожную ситуацию: мокрый асфальт, ночь, снежный накат, ледяные проплешины и соответственно выбирать скорость.
    Конечно, незамыленный протектор,резина по сезону, исправные тормоза должны быть.
    В статье о КС можно бы упомянуть "фактуру" покрытия дороги. Она может дать разный КС на мокром покрытии, или покрытом инеем. Здесь перед мостами ставят предупреждение, что в холодную погоду на мосту может быть скользко от ледяной корки.
    Так подробно объяснять КС вряд ли было надо, это помнят со школы. Статья показалась слабоватой.
    Автор может написать статью " Почему зимой ломают кости пешеходы?"
    Оценка 3-4.

     
  • Олег Антонов Олег Антонов Аксакал 11 ноября 2012 в 15:40

    В ваших интересах, чтобы суд учел, что, например, давление в шинах соответствовало норме, но асфальт был изношен, имелись выпотевания битума, шел дождь, и коэффициент сцепления составлял всего 0,3 – 0,4, и, таким образом, вы не могли избежать столкновения вследствие непреодолимой силы. А значит, вас не за что привлекать к ответственности.

    Суд учтет, что вы нарушили п. 10.1 ПДД:
    Водитель должен вести транспортное средство со скоростью, не превышающей установленного ограничения, учитывая при этом интенсивность движения, особенности и состояние транспортного средства и груза, дорожные и метеорологические условия, в частности видимость в направлении движения. Скорость должна обеспечивать водителю возможность постоянного контроля за движением транспортного средства для выполнения требований Правил.
    А значит, все-таки есть за что...

     
    • Олег Антонов, свойства дорог и движение по ним регламентируются и определяются не только ПДД. Статью я был вынужден разбить на несколько частей. Прочтите всю статью целиком, и я с удовольствием отвечу на ваши комментарии.

       
      • Олег Антонов Олег Антонов Аксакал 18 ноября 2012 в 22:11

        Владислав Милосердов, я прочитал весь ваш, безусловно, интересный и полезный цикл. Но по существу моего замечания ничего нового там нет. Если происходит авария, то в 99.99% случаев вина водителя. И если зимой ночью по заснеженной дороге на скорости 130 км/ч несся японский внедорожник, то уже абсолютно никого не заинтересует какой там радиус перелома профиля. А та беременная, думаю, еще долго выплачивала пострадавшим на лечение.

         
        • Олег Антонов, Вы правы. Ознакомившись с развалинами моей статьи я не обнаружил главной идеи - бескомпромиссной борьбы с независящими от водителей скрытыми от них причинами аварий. Статья разбита на части, разбавлена вводными абзацами и повторениями. Первоначальное название - "Незримые опасности наших дорог" - меня заставили изменить.
          Но водитель, двигаясь по дороге, должен исходить из того, что под ним дорога! А не минное поле, устроенное высокооплачиваемыми ответственными лицами.