Dyskusja:Droga hamowania

Z punktu widzenia fizyki, sprostowaniem byłoby rzetelne napisanie, skąd ów równanie na drogę hamowania wynika:

Istnieje wzór, który opisuje stratę energii w układzie izolowanym powodowaną przez prace sił zewnętrznych.

${\displaystyle \delta E=W_{Fzew}}$

Energię kinetyczną otrzymujemy ze wzoru: ${\displaystyle {\frac {mV^{2}}{2}}}$

Praca siły zewnętrznej to praca siły oporu i nazwijmy ją przykładowo Fop. ${\displaystyle F_{op}=F_{T}=F_{d}\times \mu =m\times g\times \mu }$

  ${\displaystyle W_{Fop}=Fop\times S\times Cos\alpha }$  

gdzie kąt ${\displaystyle \alpha }$ to kąt zawarty między wektorem siły oporu a kierunkiem ruchu ciała, na które działa siła oporu. W przypadku hamowania, możemy przyjąć, że jest to kąt:

 ${\displaystyle \alpha =180^{\circ }}$

Wtedy cosinus takiego kąta wynosi -1

Podsumowując:

${\displaystyle \Delta E=W_{Fzew}\leftrightarrow E_{koncowa}-E_{poczatkowa}=W_{Foporu}}$

Gdy obliczamy drogę hamowania, Energia końcowa z założenia wynosi zero, otrzymujemy: ${\displaystyle -{\frac {mV^{2}}{2}}=-F_{op}\times S}$ minus się skróci i po przekształceniu otrzymamy gotową formułę na drogę hamowania:

${\displaystyle S={\frac {V^{2}}{2\times g\times \mu }}}$

Jak widać, wszystko zależy od prędkości i tego, po jakiej powierzchni się porusza ciało, w tym wypadku samochód tudzież ciężarówka.

--83.10.244.100 (dyskusja) 00:30, 3 maj 2010 (CEST)Krzysztof Świątczak[odpowiedz]

Jeżeli zamiast mówić tylko o wartościach, koniecznie chce się mówić o kierunku i zwrocie (co nie jest tu konieczne), to należy dostrzegać różnicę między iloczynem wektorowym i skalarnym. Chodzi o symbol mnożenia x. Współczynnik tarcia może zależeć od siły nacisku (zmiana profilu opony i właściwości gumy). Ponadto należy pamiętać, że jest to tzw. efektywny wsp. tarcia, należy bowiem uwzględnić tarcie na osiach, tarczach itd. --zu. Mpfiz (dyskusja) 08:04, 3 maj 2010 (CEST)[odpowiedz]

Owszem, co do rozróżnienia iloczynu skalarnego i wektorowego przyznaję, że ogólnie mam małe doświadczenie w systemie zapisu znaków (LaTex) i ciężko było mi cokolwiek napisać. Rozważałem tu jedynie sytuacje poślizgu, gdzie opona stoi w miejscu, ze względu na to, że w zamieszczonym artykule tylko taka sytuacja była opisana wzorem fizycznym. Co do momentów sił działających na tarczę hamulcową i tym podobnych, rozważań nie czyniłem. Pozdrawiam i dziękuje za odpowiedź --83.10.246.179 (dyskusja) 23:34, 4 maj 2010 (CEST)Krzysztof Świątczak[odpowiedz]

Opóźnienie zależy głównie od warunków hamowania i jest mniejsze od współczynnika tarcia opon o jezdnię, statycznego przy obracających się kołach lub kinetycznego przy zablokowanych kołach. Z wzoru wynika, że droga hamowania nie zależy od masy pojazdu, ale współczynnik tarcia trochę zależy od siły nacisku.

Nie bardzo rozumiem co znaczy, że opóźnienie jest mniejsze od współczynnika tarcia. Czyli a<μ (m/s² jest mniejszy od wielkości bezwymiarowej)? Co oznacza współczynnik tarcia trochę zależy od siły nacisku? Jaka jest miara tego "trochę" i jaka jest zależność między siłą nacisku a wsp. tarcia?

Wyjaśniam (co poprawiłem w tekście) - opóźnienie jest równe iloczynowi przyspieszenia ziemskiego i wsp. tarcia. Inaczej mówiąc: opóźnienie podczas hamowania jest wprost proporcjonalne do przyspieszenia ziemskiego, gdzie współczynnikiem proporcjonalności jest właśnie wsp. tarcia. Współczynnik tarcia rozgrzanej opony o suchy asfalt w tarciu ślizgowym jest powyżej jedności (1.3-1.4), zatem przeciążenie podczas hamowania pojazdu z zablokowanymi kołami będzie większe od przyśpieszenia ziemskiego. Częściowo zależność współczynnika tarcia od nacisku jest znana w przypadku tarcia elastomerów o sztywne podłoża, bo składowa adhezyjna siły tarcia jest duża w porównaniu do tarcia pomiędzy dwoma sztywnymi ciałami. Sama definicja wsp. tarcia ślizgowego zakłada proporcjonalność siły tarcia do siły ciężkości działającej na powierzchnię, gdzie współczynnikiem proporcjonalności jest współczynnik tarcia, tym samym definicja ta nie uwzględnia wielkości powierzchni. Z tej definicji wsp. tarcia nie zależy od wielkości powierzchni trącej. Ale czy na pewno tak jest? Dla elastomerów (opon) trących o beton czy asfalt nie jest to spełnione - inaczej nie stosowano by szerszych kół dla zwiększania przyczepności na zakrętach, bo przecież z definicji "niby" jest to bez znaczenia. W rzeczywistości jednak ma znaczenie. Większa powierzchnia tarcia elastomeru zwiększa mierzony wsp. tarcia o twardy materiał. Poza tym, nie istnieje zakładana dokładna proporcjonalność siły tarcia w stosunku do siły nacisku ze wsp. proporcjonalności równym wsp. tarcia, gdyż właśnie przy małych naciskach, guma, wskutek dużej adhezji, wykazuje już dużą siłę tarcia. Zatem wsp. tarcia gumy o asfalt zależy m.in. od nacisku w ten sposób, że rośnie silnie wraz ze zmniejszaniem nacisku do wartości nawet kilku czy kilkunastu a przy większych naciskach jest w okolicach jedności. W artykule nie porusza się jeszcze kwestii powstawania momentu obrotowego pojazdu w czasie hamowania, jakby chciał zrobić fikołka do przodu wskutek sił bezwładności i położenia środka ciężkości powyżej działania sił tarcia. Moment siły działającej na pojazd podczas hamowania powoduje zmniejszenie nacisku na tył na rzecz zwiększenia nacisku na przód, przy czym na płaskiej powierzchni suma tych nacisków równa jest sile ciężkości. Na płaskim terenie nie zmienia to wiele, ale hamowanie pod górę będzie skuteczniejsze od hamowania na płaskiej powierzchni, bo, oprócz nakładania się zmiany energii kinetycznej w potencjalną, to powstaje jeszcze dodatkowa siła dociskająca pojazd do podłoża związana z bezwładnością, która to siłą zwiększy siłę tarcia.

Błędem było porównanie różnych wielkości, powinno być porównanie przyspieszenia w jednostkach wówczas przyspieszenie teoretyczne jest równe g*mi, ale może być wyrażone tak jak w rozporządzeniu, czyli w stosunku do g. Rzeczywiste przyspieszenie może być mniejsze, bo np moment hamujący na poszczególnych kołach nie jest w takim samym stosunkiem siły hamującej do nacisku danego koła na jezdnię. StoK (dyskusja) 11:18, 12 cze 2019 (CEST)[odpowiedz]

Dobrze, że dodałeś "maksymalna wartość" odnosząc to do opóźnienia (przyspieszenia ujemnego), jakie powstaje przy hamowaniu. Ja tego nie dodałem, bo oczywiste jest, że jak ktoś będzie tylko przyhamowywał, czy też będzie miał niesprawne hamulce, to opóźnienie będzie mniejsze. Myślę, że czytelnik zakłada z góry, że chodzi o maksymalne hamowanie awaryjne z maksymalnie wciśniętymi i sprawnymi hamulcami, tzn. z hamowanie z zablokowanymi kołami lub na pograniczu poślizgu (z ABS-em). Wsp. tarcia ślizgowego kinetycznego podczas poślizgu opon w czasie hamowania jest nieznacznie mniejszy od statycznego wsp. tarcia ślizgowego, dlatego ZAWSZE z ABS-em hamowanie będzie skuteczniejsze niż z zablokowanymi kołami i to niezależnie, czy droga jest sucha czy mokra, czy oblodzona. Mówiąc krótko: maksymalne przeciążenie (przyspieszenie ujemne - opóźnienie), będzie równe iloczynowi "mi*g", a jakie przyjąć do obliczeń to "mi", to już bardziej złożona kwestia. Napisałeś też, że błędem jest porównywanie różnych wielkości, po czym odnosisz "moment hamujący", czyli N*m, do wsp. tarcia, czyli siły hamującej do nacisku? Nie wiadomo o co chodzi, tak samo jak pisanie o jakimś rozporządzeniu...