Примеры задач

1) Рассмотрим лёгкий грузовик весом 3635 фунтов, выполняющий полную остановку с 60 миль/ч на ровной поверхности с торможением, которое развивает постоянное тормозное усилие 2000 фунтов. Определить замедление, тормозной путь, время до остановки, рассеиваемую энергию и мощность торможения в лошадиных силах в начале торможения и усреднённые значения в процессе остановки. Пренебречь силами аэродинамического сопротивления и сопротивления качению.

Решение:

Замедление может быть рассчитано по второму закону Ньютона:

Замедление может быть вычислено непосредственно в терминах ускорения, выраженного в g, используя другую форму уравнения:

Теперь, когда замедление известно, может быть вычислен тормозной путь (Уравнение (3-6)):

(3-6)

Время до остановки вычисляем с помощью Уравнения (3-7):

Рассеиваемую энергию вычислим с помощью Уравнения (3-11):

Рассеиваемая мощность в момент нажатия на педаль тормоза это просто сила торможения, умноженная на скорость поступательного движения, а именно:

Средняя мощность за время остановки (из уравнения (3.12)):

2) Рассчитать тормозной путь для транспортного средства, описанного в предыдущей задаче, принимая в расчёт аэродинамическое сопротивление. Сила аэродинамического сопротивления будет определяться:

Решение:

Тормозной путь может быть вычислен по Формуле (3-10):

(3-10)

= 24.69 фута

Таким образом, если принять в расчёт аэродинамическое сопротивление, тормозной путь будет сокращён примерно на 4 фута. Самоторможение равно лишь 74.4 фунтам в начале остановки и уменьшается пропорционально квадрату скорости, поэтому его вклад в ходе остановке становится всё меньше.