Авто  | Автор: Никита Сидоренко | Добавлено: 2014-10-31

Сила трения на дороге

Госавтоинспекция службы общественной безопасности МВД России представила сводку общего количества дорожно-транспортных происшествий (ДТП) с указанием числа погибших и раненых:

Смертность в России от ДТП больше, чем в Англии, почти в 5 раз. Особую тревогу вызывает ситуация с детским дорожно-транспортным травматизмом. Каждое восьмое происшествие происходит с участием молодых граждан страны. Только за 7 месяцев 2005 г. зарегистрировано 13 324 ДТП с участием детей и подростков, в них погибли 750 и получили ранения 13 543 детей. Ежедневно в дорожных происшествиях погибают 3 и получают ранения 70 несовершеннолетних жителей страны. 58% от общего количества ДТП составляют случаи, когда пострадавшие были пешеходами, а 32% - пассажирами. Эти цифры, учитывая масштабы и тяжесть травм, соответствуют всем признакам национальной катастрофы.

По количеству ДТП Ямал занимает третье место в мире после Москвы и Вологодской области. В последнее время проблема безопасности дорожного движения приобрела государственные масштабы. Состояние аварийности в ЯНАО за 9 месяцев 2005 года и ситуацию с аварийностью на дорогах округа пока стабилизировать не удалось. Отмечен рост дорожно-транспортных происшествий в восьми муниципальных образованиях Ямала.

В 3-м квартале 2005 года по этому показателю ЯНАО в общероссийском «рейтинге» занял третье место. В общей структуре аварийности отмечен рост ДТП по вине водителей: например, за последние три месяца на 30 % увеличилось число дорожно-транспортных происшествий. На 19 % выросло количество ДТП с участием детей: в 88 случаях один ребёнок погиб, травмировано 87. Главным объектом безопасности на дорогах остаётся водитель.

С 16 по 20 июня в ЯНАО зарегистрировано 8 дорожно-транспортных происшествий, в которых пострадало 17 человек. Половина из них – дети. Кроме того, серьёзные ДТП зарегистрированы за последние дни в Салехарде и посёлке Яр-Сале. За 2005 год в районе совершено 13 дорожно-транспортных происшествий, при этом травмировано 12 человек, один погиб (в 2004 году – 16 ДТП, травмировано – 9).

На сегодняшний день по району таковых зарегистрировано 650 единиц, в том числе 246 грузовиков, 302 легковушки, 16 автобусов.

Кстати, о местной автоинспекции. В прошлом году ею проведена немалая работа по обеспечению безопасности дорожного движения. За 12 месяцев инспекторами пресечено 948 фактов нарушений ПДД, наложено 832 административных штрафа.

Сила трения скольжения

Если сила, приложенная к телу параллельно поверхности соприкосновения его с другим телом, хотя бы немного превосходит максимальную силу трения покоя, тело получает ускорение и начинает скользить по поверхности другого тела. Сила трения, действующая при движении тела, когда оно начинает скользить называется силой трения скольжения. Измерения показывают, что по модулю она почти равна максимальной силе трения покоя. Направлена сила трения скольжения всегда в сторону, противоположную направлению движения тела относительно того тела, с которым оно соприкасается. Это самая важная особенность силы трения.

Направление силы трения противоположно направлению движения тела. Это значит, что ускорение, сообщаемое телу силой трения, направлено против движения тела. Поэтому сила трения приводит к уменьшению скорости тела.

Как и максимальная сила трения покоя, сила трения скольжения пропорциональна силе давления, а значит, и силе реакции опоры.

Коэффициент пропорциональности µ приблизительно равен коэффициенту µ в формуле для максимальной силы трения покоя. Из приведенной формулы видно, что коэффициент трения равен отношению модулей силы трения и силы реакции опоры

Обычно коэффициент трения меньше единицы: по модулю сила трения меньше силы давления. Коэффициент трения характеризует не тело, на которое действует сила трения, а сразу два тела, трущиеся друг о друга. Значение µ зависит от того, из каких материалов сделаны оба тела, как обработаны их поверхности и т. д. Но коэффициент трения не зависит от площади соприкасающихся поверхностей и от относительного положения обоих тел. Коэффициент трения, например, конька о лёд одинаков на всём протяжении ледяной дорожки, если, конечно, поверхность льда всюду одинакова. Сила трения этим отличается от сил упругости и тяготения, которые зависят от взаимного положения тел. Сила же трения зависит от относительной скорости тела. Зависимость эта состоит в том, что при изменении направления скорости изменяется и направление силы трения.

Приведённые в таблице коэффициенты трения относятся к несмазанным поверхностям. Смазка существенно изменяет силу трения. Трение между соприкасающимися твёрдыми телами называют сухим трением.

Почему смазка уменьшает коэффициент трения?

Всё дело в том, что когда твёрдое тело движется, соприкасаясь с жидкостью или газом, тоже возникает сила, параллельная поверхности соприкосновения и направленная против движения, т. е. против относительной скорости тела. Этим она напоминает силу трения скольжения. Её часто называют: «сила жидкого трения».

Сила жидкого трения много меньше, чем сила сухого трения. Например, находясь на плоту, можно с помощью шеста сравнительно небольшим усилием привести плот в движение. Но не стоит и пытаться на том же плоту таким же способом передвигаться по суше. Именно поэтому смазка уменьшает силу трения между твёрдыми телами – трение перестаёт быть сухим!

В жидкости и газе нет силы трения покоя. Даже самая малая сила, приложенная к телу в жидкости или газе, сообщает ему ускорение. Это легко наблюдать на опыте. Положим небольшой деревянный брусок на воду в широком сосуде. Брусок легко привести в движение, если подуть на него или толкнуть бумажной полоской.

Сила жидкого трения зависит не только от направления движения тела, но и от значения его скорости. При небольших скоростях сила сопротивления пропорциональна скорости, а при больших скоростях она пропорциональна уже квадрату скорости.

Форму тела, при которой сила сопротивления мала, называют обтекаемой поверхностью. Самолётам, подводным лодкам, движущимся с большими скоростями в воздухе или в воде, стараются придать обтекаемую форму. Это помогает уменьшить силу сопротивления. Обтекаемую форму имеют и животные, обитающие в воде.

Движение тела под действием силы трения

Сила трения отличается от других сил тем, что она всегда направлена в сторону, противоположную направлению вектора скорости движущегося тела. Сила упругости и сила тяжести тоже могут быть направлены против движения, но сила трения всегда так и направлена. Это значит, что и ускорение, которое сила трения сообщает телу, направлено против его скорости. Отсюда следует, что сила трения приводит к уменьшению числового значения скорости тела и если на тело действует только сила трения, то тело в конце концов останавливается.

Рассмотрим этот часто встречающийся случай.

Представим себе, что перед движущимся автомобилем неожиданно появилось какое-то препятствие и водитель отключил двигатель и включил тормоз. Начиная с этого момента, на автомобиль действует только постоянная сила трения, так как сила тяжести скомпенсирована силой реакции дороги; силой сопротивления воздуха можно пренебречь. Через некоторое время автомобиль, пройдя расстояние – так называемый тормозной путь, остановится. Найдём время, нужное для остановки, и тормозной путь.

Под действием силы трения автомобиль будет двигаться с ускорением

 

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)