Teoria ruchu samochodu: podstawowe elementy. Droga hamowania podczas awaryjnego hamowania samochodu Jaka jest różnica między drogą hamowania a drogą hamowania

Czerwone światło sygnalizacji świetlnej zmieniło się na żółte, a potem na zielone. Z napiętym rykiem odrywają się od samochodu, po czym dźwięk silników na chwilę cichnie - to kierowcy puszczają pedał paliwa i zmieniają biegi, znowu przyspieszenie, znowu chwila spokoju i znowu przyspieszenie. Zaledwie 100 metrów za skrzyżowaniem ruch samochodów wydaje się uspokajać i płynnie toczyć aż do następnych świateł. Tylko jeden Stary samochód„Moskwicz” minął skrzyżowanie płynnie i cicho. Rysunek pokazuje, jak wyprzedził wszystkie samochody i wyjechał daleko do przodu. Ten samochód podjechał do skrzyżowania dokładnie w momencie, gdy włączyło się zielone światło, kierowca nie musiał zwalniać i zatrzymywać samochodu, nie musiał po tym ponownie przyspieszać. Jak to się dzieje, że jeden samochód (a nawet mały „Moskvich” starej produkcji) łatwo, bez napięcia, porusza się z prędkością około 50 km / h, podczas gdy inne z wyraźnym napięciem stopniowo nabierają prędkości i osiągają prędkość 50 km/h daleko za skrzyżowaniem, gdy Moskwicz zbliża się już do następnych świateł? To oczywiste, że dla ruch jednostajny wymaga znacznie mniej wysiłku i zużycia energii niż podczas przyspieszania lub, jak mówią, podczas przyspieszonego ruchu.

Ryż. Stosunkowo słaby samochód może wyprzedzić mocniejsze, jeśli zbliży się do skrzyżowania w momencie włączenia zielonego światła i nie włoży wysiłku w ruszanie i przyspieszanie.

Ale zanim przestudiujesz przyspieszenie samochodu, musisz zapamiętać kilka pojęć.

przyspieszenie samochodu

Jeśli samochód przejeżdża tę samą liczbę metrów w ciągu sekundy, ruch nazywamy ruchem jednostajnym lub stałym. Jeśli odległość przebyta przez samochód w każdej sekundzie (prędkość) zmienia się, ruch nazywa się:

• ze wzrostem prędkości - przyspieszony
• przy zmniejszaniu prędkości - powoli

Nazywa się przyrost prędkości w jednostce czasu przyśpieszenie, spadek prędkości w jednostce czasu - ujemne przyspieszenie lub spowolnienie.

Przyspieszenie mierzy się wzrostem lub spadkiem prędkości (w metrach na sekundę) w ciągu 1 sekundy. Jeśli prędkość wzrasta o 3 m/s na sekundę, przyspieszenie wynosi 3 m/s na sekundę lub 3 m/s/s lub 3 m/s2.

Przyspieszenie oznaczamy literą j.

Przyspieszenie 9,81 m/s2 (lub w zaokrągleniu 10 m/s2) odpowiada przyspieszeniu znanemu z doświadczenia dla ciała swobodnie spadającego (pomijając opór powietrza) i jest nazywane przyspieszeniem grawitacyjnym. Jest oznaczony literą g.

Przyspieszenie samochodu

Przyspieszenie samochodu jest zwykle przedstawiane graficznie. Ścieżka jest wykreślana na poziomej osi wykresu, a prędkość jest wykreślana na osi pionowej, a punkty są wykreślane odpowiadające każdemu segmentowi przebytej ścieżki. Zamiast prędkości w skali pionowej możesz odłożyć czas przyspieszania, jak pokazano na wykresie przyspieszenia samochodów krajowych.

Ryż. Wykres ścieżki przyspieszenia.

Wykres przyspieszenia jest krzywą o stopniowo malejącym nachyleniu. Półki krzywych odpowiadają punktom zmiany biegów, w których przyspieszenie spada w pewnym momencie, ale często nie są one pokazane.

Bezwładność

Samochód nie może powstać natychmiast z miejsca duża prędkość, ponieważ musi pokonać nie tylko siły oporu ruchu, ale także bezwładność.

Bezwładność jest właściwością ciała do utrzymywania stanu spoczynku lub stanu ruchu jednostajnego. Z mechaniki wiadomo, że ciało nieruchome można wprawić w ruch (lub zmienić prędkość poruszającego się ciała) tylko pod działaniem siły zewnętrznej. Pokonując działanie bezwładności, siła zewnętrzna zmienia prędkość ciała, innymi słowy nadaje mu przyspieszenie. Wielkość przyspieszenia jest proporcjonalna do wielkości siły. Im większa masa ciała, tym większa musi być siła, aby nadać temu ciału pożądane przyspieszenie. Waga jest ilością proporcjonalną do ilości materii w ciele; masa m jest równa masie ciała G podzielonej przez przyspieszenie grawitacyjne g (9,81 m/s2):

m = G / 9,81, kg/(m/s2)

Masa samochodu opiera się przyspieszeniu z siłą Pj, ta siła nazywa się siłą bezwładności. Aby nastąpiło przyspieszenie, na koła napędowe musi wytworzyć się dodatkowa siła pociągowa, równa sile bezwładność. Oznacza to, że siła potrzebna do pokonania bezwładności ciała i nadania mu określonego przyspieszenia j jest proporcjonalna do masy ciała i przyspieszenia. Ta siła to:

Pj = mj = Gj / 9,81, kg

Do przyspieszonego ruchu samochodu wymagana jest dodatkowa moc:

Nj \u003d Pj * Va / 75 \u003d Gj * Va / 270 * 9,81 \u003d Gj * Va / 2650, KM

Dla dokładności obliczeń do równań (31) i (32) należy uwzględnić współczynnik b („delta”) - współczynnik mas wirujących, który uwzględnia wpływ mas wirujących samochodu (zwłaszcza silnika koło zamachowe i koła) przy przyspieszaniu. Następnie:

Nj = Gj*Va*b / 2650, KM

Ryż. Wykresy czasu przyspieszania samochodów krajowych.

Wpływ wirujących mas polega na tym, że oprócz pokonania bezwładności masy samochodu konieczne jest „obrócenie” koła zamachowego, kół i innych obracających się części samochodu, wydatkując część mocy silnika na to. Wartość współczynnika b można uznać za w przybliżeniu równą:

b = 1,03 + 0,05*ik^2

gdzie ik jest przełożeniem w skrzyni biegów.

Teraz, biorąc przykładowo samochód o masie całkowitej 2000 kg, nietrudno porównać siły potrzebne do utrzymania ruchu tego samochodu na asfalcie z prędkością 50 km/h (do tej pory bez uwzględnienia oporu powietrza ) i rozpocząć go z przyspieszeniem około 2,5 m / s2, typowym dla współczesnych samochody.

Zgodnie z równaniem:

Pf \u003d 2000 * 0,015 \u003d 30, kg

Aby pokonać opór bezwładności na najwyższy bieg(ik = 1) wymagana jest siła:

Pj \u003d 2000 * 2,5 * 1,1 / 9,81 \u003d 560, kg

Samochód nie może rozwinąć takiej siły na najwyższym biegu, musisz włączyć pierwszy bieg (z przełożenie ik = 3).

Następnie otrzymujemy:

Pj \u003d 2000 * 2,5 * 1,5 / 9,81 \u003d 760, kg

co jest całkiem możliwe w przypadku nowoczesnych samochodów.

Tak więc siła wymagana do rozpoczęcia ruchu jest 25 razy większa niż siła potrzebna do utrzymania ruchu stała prędkość 50 kilometrów na godzinę.

Aby zapewnić szybkie przyspieszenie samochodu, wymagane jest zainstalowanie silnika duża moc. Podczas jazdy ze stałą prędkością (poza maksymalną) silnik nie pracuje z pełną mocą.

Z powyższego wynika, dlaczego przy ruszaniu należy włączyć niższy bieg. Na marginesie zauważamy, że w samochodach ciężarowych przyspieszanie należy zwykle rozpoczynać na drugim biegu. Faktem jest, że na pierwszym biegu (ik jest w przybliżeniu równy 7.) wpływ wirujących mas jest bardzo duży, a siła pociągowa nie wystarcza, aby powiedzieć samochodowi duże przyspieszenie; przyspieszenie będzie bardzo małe.

Na suchej drodze, przy współczynniku tarcia φ około 0,7, ruszanie z niskiego biegu nie nastręcza żadnych trudności, ponieważ siła przyczepności nadal przewyższa siłę trakcyjną. Ale dalej śliska droga często może się okazać, że siła uciągu na niskim biegu jest większa niż siła uciągu (zwłaszcza gdy samochód nie jest obciążony) i koła zaczynają się ślizgać. Istnieją dwa wyjścia z tej sytuacji:

1. zmniejszyć siłę pociągową, ruszając z niskim zapasem paliwa lub na drugim biegu (np samochody ciężarowe- na trzecim);
2. zwiększyć współczynnik przyczepności, czyli podsypać piasek pod koła napędowe, położyć gałęzie, deski, szmaty, założyć łańcuchy na koła itp.

Podczas przyspieszania szczególnie wpływa to na odciążenie przednich kół i dodatkowe obciążenie tylnych kół. Można zaobserwować, jak w momencie ruszania samochód zauważalnie, a czasem bardzo ostro „kuca” na tylne koła. Ta redystrybucja ładunku następuje nawet przy równomiernym ruchu samochodu. Jest to spowodowane przeciwdziałającym momentem obrotowym. Zęby koła zębatego główne koło zębate wywierać nacisk na zęby napędzanej (korony) i niejako naciskać tylna oś na ziemię; w tym przypadku zachodzi reakcja, która popycha koło napędowe do góry; jest lekki obrót tylna oś w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu kół. Sprężyny zamocowane na skrzyni korbowej osi swoimi końcami podnoszą przednią część ramy lub nadwozia i opuszczają tylną. Nawiasem mówiąc, zauważamy, że właśnie dzięki odciążeniu przednich kół łatwiej jest je obracać, gdy samochód porusza się z włączonym biegiem niż podczas wybiegu, a nawet bardziej niż na parkingu. Każdy kierowca to wie. Wróćmy jednak do dodatkowo dociążonych tylnych kół.

Dodatkowe, nadwyżkowe obciążenie tylnych kół Zd od transmitowana chwila więcej niż więcej chwili Mk, doprowadzony do koła i krótszy rozstaw osi pojazd L (w m):

Oczywiście obciążenie to jest szczególnie duże podczas jazdy na niższych biegach, ponieważ zwiększa się moment dostarczany do kół. Tak więc w samochodzie GAZ-51 dodatkowe obciążenie na pierwszym biegu wynosi:

Zd \u003d 316 / 3,3 \u003d 96, kg

Podczas ruszania i przyspieszania na samochód działa siła bezwładności Pj przyłożona w środku ciężkości samochodu i skierowana do tyłu, czyli w kierunku przeciwnym do przyspieszenia. Ponieważ siła Pj jest przyłożona na wysokości hg od płaszczyzny drogi, będzie ona miała tendencję do przewracania się samochodu tylne koła. W takim przypadku obciążenie tylnych kół wzrośnie, a przednich zmniejszy się o:

Ryż. Kiedy moc jest przenoszona z silnika, obciążenie tylnych kół wzrasta, a obciążenie przednich kół maleje.

Tak więc podczas ruszania tylne koła i opony są obciążane ciężarem pojazdu, przenoszonym zwiększonym momentem obrotowym i siłą bezwładności. Obciążenie to oddziałuje na łożyska tylnej osi, a przede wszystkim na opony tylnych kół. Aby je uratować, musisz zacząć tak płynnie, jak to możliwe. Należy przypomnieć, że na wzniesieniu tylne koła są jeszcze bardziej obciążone. NA stroma wspinaczka podczas ruszania, nawet przy wysoko położonym środku ciężkości samochodu, może dojść do takiego odciążenia przednich kół i przeciążenia tylnych kół, co doprowadzi do uszkodzenia opon, a nawet do wywrócenia się samochodu.

Ryż. Oprócz ładunku z pociągowy wysiłek, podczas przyspieszania na tylne koła działa dodatkowa siła wynikająca z bezwładności masy samochodu.

Samochód porusza się z przyspieszeniem, a jego prędkość rośnie tak długo, jak długo siła pociągowa jest większa niż siła oporu. Wraz ze wzrostem prędkości wzrasta opór ruchu; po ustaleniu równości siły pociągowej i oporu samochód uzyskuje równomierny ruch, którego prędkość zależy od wielkości nacisku na pedał paliwa. Jeśli kierowca wciśnie do końca pedał paliwa, ta jednostajna prędkość jest jednocześnie najwyższą prędkością samochodu.

Praca nad pokonaniem sił oporu toczenia i powietrza nie tworzy zapasu energii – energia jest zużywana na zwalczanie tych sił. Praca polegająca na pokonaniu sił bezwładności podczas przyspieszania samochodu przechodzi w energię ruchu. Energia ta nazywana jest energią kinetyczną. Powstałą w tym przypadku rezerwę energii można wykorzystać, jeśli po pewnym przyspieszeniu koła napędowe zostaną odłączone od silnika, a dźwignia zmiany biegów zostanie ustawiona w położeniu neutralnym, tj. Pozwoli na poruszanie się samochodu na zasadzie bezwładności, wybiegiem. Wybieg następuje do momentu wyczerpania zapasu energii do pokonania sił oporu ruchu. Należy przypomnieć, że na tym samym odcinku drogi zużycie energii na przyspieszenie jest znacznie większe niż zużycie na pokonanie sił oporu ruchu. Dlatego ze względu na zgromadzoną energię ścieżka wybiegu może być kilkukrotnie dłuższa niż ścieżka przyspieszenia. Tak więc ścieżka najazdu z prędkości 50 km/h wynosi około 450 m dla samochodu Pobeda, około 720 m dla samochodu GAZ-51, natomiast ścieżka przyspieszenia do tej prędkości wynosi 150-200 m i 250-300 m. Jeśli kierowca nie chce prowadzić samochodu z bardzo wysoka prędkość, może toczyć pojazd przez znaczną część drogi, oszczędzając w ten sposób energię, a tym samym paliwo.

Prędkość samochodu przyspieszającego od punktu początkowego do odcinek linii prostej długość ścieżki km ze stałym przyspieszeniem km/h 2 oblicza się według wzoru . Wyznacz minimalne przyspieszenie, z jakim musi się poruszać samochód, aby po przejechaniu kilometra osiągnąć prędkość co najmniej km/h. Wyraź swoją odpowiedź w km/h 2.

Rozwiązanie problemu

Ta lekcja pokazuje przykład obliczania najmniejszego przyspieszenia samochodu w danych warunkach. Ta decyzja można wykorzystać do tego celu udane przygotowania do Jednolitego Egzaminu Państwowego z matematyki, w szczególności przy rozwiązywaniu zadań typu B12.

Warunkiem jest wzór na wyznaczenie prędkości samochodu: o znanej długości drogi i stałym przyspieszeniu. Aby rozwiązać problem, wszystkie znane wielkości są podstawiane do powyższego wzoru na określenie prędkości. W rezultacie otrzymuje się irracjonalną nierówność z jedną niewiadomą. Ponieważ obie części tej nierówności są większe od zera, są one podnoszone do kwadratu zgodnie z główną właściwością nierówności. Wyrażając wartość z otrzymanej nierówności liniowej, wyznacza się zakres przyspieszenia. W zależności od stanu problemu pożądana jest dolna granica tego zakresu najmniejsze przyspieszenie pojazd w określonych warunkach.

Jednym z najważniejszych wskaźników właściwości dynamicznych samochodu jest intensywność przyspieszenia - przyśpieszenie.

Podczas zmiany prędkości ruchu powstają siły bezwładności, które samochód musi pokonać, aby zapewnić dane przyspieszenie. Siły te są powodowane zarówno przez stopniowo poruszające się masy samochodu M, oraz momenty bezwładności obracających się części silnika, przekładni i kół.

Dla wygody przeprowadzania obliczeń stosuje się złożony wskaźnik - zredukowane siły bezwładności:

Gdzie δ vr- współczynnik uwzględniania mas wirujących.

Kwota przyspieszenia j = dv/dt, jaką samochód może rozwinąć podczas jazdy po poziomym odcinku drogi na danym biegu i z zadaną prędkością, uzyskuje się w wyniku przekształcenia wzoru na określenie rezerwy mocy zużywanej na przyspieszenie:

,

lub zgodnie z charakterystyką dynamiczną:

D=f+
.

Stąd: j =
.

Aby określić przyspieszenie na wzniesieniu lub zjeździe, użyj wzoru:

Zdolność pojazdu do szybkie przyspieszenie szczególnie ważne w jeździe miejskiej. Zwiększone przyspieszenie samochodu można uzyskać, zwiększając przełożenie skrzyni biegów u 0 biegu głównego i odpowiedniego doboru charakterystyki zmiany momentu obrotowego silnika.

Maksymalne przyspieszenie podczas przyspieszania mieści się w zakresie:

Do samochodów na pierwszym biegu 2,0 ... 3,5 SM 2 ;

Do samochodów osobowych na biegu bezpośrednim 0,8 ... 2,0 SM 2 ;

Do samochodów ciężarowych na drugim biegu 1,8 ... 2,8 SM 2 ;

Do samochodów ciężarowych na biegu bezpośrednim 0,4 ... 0,8 SM 2 .

Czas i droga przyspieszenia samochodu

Wielkość przyspieszenia w niektórych przypadkach nie jest wystarczająco wyraźnym wskaźnikiem zdolności samochodu do przyspieszenia. W tym celu wygodnie jest używać wskaźników, takich jak czas i droga przyspieszenia zanim Ustaw prędkość oraz wykresy pokazujące zależność prędkości od czasu i ścieżki przyspieszenia.

Ponieważ j =, To dt =.

Stąd, całkując wynikowe równanie, znajdujemy czas przyspieszenia T w danym zakresie zmian prędkości od w 1 zanim w 2 :

.

Wyznaczanie ścieżki przyspieszenia S w zadanym zakresie zmian prędkości odbywa się w następujący sposób. Ponieważ prędkość jest pierwszą pochodną drogi względem czasu, różniczka toru dS=v dt, czyli ścieżka przyspieszenia w zakresie zmian prędkości od w 1 zanim w 2 równa się:

.

W rzeczywistych warunkach eksploatacji samochodu czas poświęcony na zmianę biegów i poślizg sprzęgła zwiększa czas przyspieszania w stosunku do jego wartości teoretycznej (obliczeniowej). Czas zmiany biegów zależy od konstrukcji skrzyni biegów. W przypadku korzystania z automatycznej skrzyni biegów czas ten jest praktycznie zerowy.

Ponadto przetaktowywanie nie zawsze występuje w pełne zaopatrzenie w paliwo, jak zakłada się w podanej metodzie. To również wzrasta czas rzeczywisty podkręcanie.

Podczas korzystania z manualnej skrzyni biegów ważnym punktem jest właściwy wybór najkorzystniejszych prędkości zmiany biegów. w 1-2 , w 2-3 itp. (patrz rozdział „Obliczanie trakcji pojazdu”).

Aby ocenić zdolność samochodu do przyspieszenia, jako wskaźnik stosuje się również czas przyspieszania po uruchomieniu w drodze do 100 i 500. M.

Wykreślanie przyspieszeń

W praktycznych obliczeniach przyjmuje się, że przyspieszenie występuje na poziomej drodze utwardzonej. Sprzęgło włączone i nie ślizga się. Dźwignia sterowania silnikiem znajduje się w położeniu pełnego paliwa. Zapewnia to przyczepność kół do drogi bez poślizgu. Przyjęto również, że parametry silnika zmieniają się zgodnie z zewnętrzną charakterystyką prędkości.

Uważa się, że przyspieszenie samochodów osobowych rozpoczyna się od minimalnej stałej prędkości na najniższym biegu rzędu w 0 = 1,5…2,0SM do wartości w T = 27,8SM(100km/godz). Dla samochodów ciężarowych akceptuj: w T = 16,7SM(60km/godz).

Sekwencyjnie zaczynając od prędkości w 0 = 1,5…2,0SM na biegu pierwszym i kolejnych, na charakterystyce dynamicznej (rys. 1) dla odciętych wybranych wzdłuż odciętych w obliczone punkty (co najmniej pięć) określają zapas współczynnika dynamicznego podczas przyspieszania jako różnica rzędnych ( D-f) na różnych transmisjach. Obrotowy współczynnik masy ( δ vr) dla każdej transmisji oblicza się według wzoru:

δ vr= 1,04 + 0,05 I kp 2 .

Przyspieszenia pojazdów określa się ze wzoru:

j =
.

Na podstawie uzyskanych danych budowane są wykresy przyspieszenia j=f(v)(Rys. 2).

Ryc.2. Charakterystyka przyspieszenia samochodu.

Przy prawidłowych obliczeniach i konstrukcji krzywa przyspieszenia na najwyższym biegu przetnie odciętą w punkcie maksymalnej prędkości. Osiągnięcie prędkości maksymalnej następuje przy pełnym wykorzystaniu rezerwy czynnika dynamicznego: D–f=0.

Wykreślanie czasu przyspieszeniat = f(v)

Ten wykres jest zbudowany na podstawie wykresu przyspieszenia samochodu j=f(v)(Rys. 2). Skala prędkości wykresu przyspieszenia jest podzielona na równe sekcje, na przykład co 1 SM, a od początku każdego odcinka rysowane są prostopadłe do przecięcia z krzywymi przyspieszenia (rys. 3).

Pole każdego z otrzymanych elementarnych trapezów na przyjętej skali jest równe czasowi przyspieszenia dla danego odcinka prędkości, jeśli przyjmiemy, że w każdym odcinku prędkości następuje przyspieszenie ze stałym (średnim) przyspieszeniem:

J Poślubić = (j 1 + j 2 )/2 ,

Gdzie J 1 , J 2 - przyspieszenia odpowiednio na początku i na końcu rozpatrywanego odcinka prędkości, SM 2 .

Obliczenia te nie uwzględniają czasu zmiany biegów i innych czynników, które prowadzą do przeszacowania czasu przyspieszania. Dlatego zamiast średniego przyspieszenia weź przyspieszenie J I na początku dowolnie wybranego odcinka (określonego skalą).

Biorąc pod uwagę przyjęte założenie czas przyspieszenia na każdym odcinku przyrostu prędkości Δv zdefiniowana jako:

T ja = Δv/j I ,Z.

Ryż. 3. Wykreślanie czasu przyspieszania

Na podstawie uzyskanych danych budowany jest wykres czasu przyspieszenia. t = f(v). Pełny etat przyspieszenie od w 0 do wartości w T definiuje się jako sumę czasu przyspieszania (z sumą skumulowaną) dla wszystkich odcinków:

T 1 =Δv/j 1 , T 2 =T 1 +(Δv/j 2 ) ,T 3 = t 2 +(Δv/j 3 ) i tak dalej, aż T T końcowy czas przyspieszania:

.

Podczas kreślenia wykresu czasu przyspieszenia wygodnie jest skorzystać z tabeli i wziąć Δv= 1SM.

	Wykresy prędkości w I , SM
Liczba działek
J I , SM 2
T I , Z
Czas na przyspieszenie

Przypomnijmy, że skonstruowany (teoretyczny) wykres przyspieszenia (rys. 4) różni się od rzeczywistego tym, że nie uwzględnia rzeczywistego czasu zmiany biegów. Na ryc. 4 czas (1,0 Z) do zmiany biegu jest wyświetlany warunkowo, aby zilustrować moment zmiany biegu.

W przypadku zastosowania mechanicznej (prędkościowej) skrzyni biegów w samochodzie, wykres rzeczywistego czasu przyspieszania charakteryzuje się utratą prędkości w momentach zmiany biegów. Zwiększa również czas przyspieszania. Samochód ze skrzynią biegów z synchronizatorami ma większe przyspieszenie. Największa intensywność w samochodzie z automatyczną bezstopniową skrzynią biegów.

Czas rozpędzania krajowych samochodów osobowych małej klasy od zera do prędkości 100 km/godz(28SM) wynosi około 13…20 Z. Dla średnich i duża klasa nie przekracza 8…10 Z.

Ryż. 4. Charakterystyka przyspieszenia samochodu w czasie.

Czas przyspieszania dla ciężarówek do prędkości 60 km/godz(17SM) wynosi 35…45 Z i wyższe, co wskazuje na ich niewystarczającą dynamikę.

km/godz wynosi 500…800 M.

Dane porównawcze dotyczące czasu przyspieszania samochodów produkcji krajowej i zagranicznej podano w tabeli. 3.4.

Tabela 3.4.

Czas rozpędzania samochodów osobowych do prędkości 100 km/h (28 m/s)

Samochód	Czas, Z	Samochód	Czas, Z
VAZ-2106 1.6 (74)		Alfa Romeo-156 2.0 (155)
VAZ-2121 1.6 (74)		Audi A6 Tdi 2,5 (150)
Moskwicz 2.0 (113)		BMW-320i 2.0 (150)
		Cadillac Sevilie 4.6 (395)
GAZelle-3302 D 2.1 (95)		Mercedes S 220 CD (125)
ZAZ-1102 1.1 (51)		Peugeot-406 3.0 (191)
VAZ-2110 1.5 (94)		Porsche-911 3.4 (300)
Ford Focus 2.0 (130)		VW Polo Sdi 1.7 (60)
Fiat Marea 2.0 (147)		Honda Civic 1.6 (160)

Notatka: Objętość robocza jest wskazana obok typu pojazdu ( l) i moc (w nawiasach) silnika ( hp).

Budowanie wykresu toru przyspieszenia samochoduS = f(v)

Podobnie przeprowadzana jest graficzna integracja wcześniej skonstruowanej zależności T = F(V) aby uzyskać zależność ścieżki przyspieszenia S na prędkość pojazdu. W ta sprawa krzywa wykresu czasu przyspieszania samochodu (ryc. 5) jest podzielona na przedziały czasowe, dla każdego z których znajdują się odpowiednie wartości V C R k .

Ryc.5. Diagram wyjaśniający zastosowanie wykresu czasu przyspieszania pojazdu T = F ( V ) zbudować wykres ścieżki przyspieszeniaS = f( V ) .

Obszar elementarnego prostokąta, na przykład w przedziale Δ T 5 istnieje ścieżka, którą samochód przejeżdża od znaku T 4 do znaku T 5 , poruszający się ze stałą prędkością V C R 5 .

Obszar elementarnego prostokąta określa się w następujący sposób:

Δ S k = V C R k (T k - T k -1 ) = V C R k · Δ T k .

Gdzie k= ja... M- kolejny numer interwału, M jest wybierany arbitralnie, ale jest uważany za wygodny do obliczenia kiedy M = N.

Na przykład (ryc. 5), jeśli V cf5 =12,5 SM; T 4 =10 Z; T 5 =14 Z, To Δ S 5 = 12,5(14 - 10) = 5 M.

Ścieżka przyspieszenia od prędkości V 0 do prędkości V 1 : S 1 = Δ S 1 ;

do prędkości V 2 : S 2 = Δ S 1 + Δ S 2 ;

do prędkości V N : S N = Δ S 1 + Δ S 2 + ... + Δ S N =
.

Wyniki obliczeń wprowadza się do tabeli i przedstawia w postaci wykresu (rys. 6).

Ścieżka przyspieszenia dla samochodów do prędkości 100 km/godz wynosi 300…600 M. W przypadku samochodów ciężarowych ścieżka przyspieszenia do prędkości 50 km/godz równe 150…300 M.

Ryc.6. Grafikaścieżki przyspieszeniasamochód.

• uczenie się różne ruchy, możemy wyróżnić jeden stosunkowo prosty i powszechny rodzaj ruchu - ruch ze stałym przyspieszeniem. Podajmy definicję i dokładny opis tego ruchu. Galileo jako pierwszy odkrył ruch ze stałym przyspieszeniem.

Prostym przypadkiem ruchu niejednostajnego jest ruch ze stałym przyspieszeniem, w którym moduł i kierunek przyspieszenia nie zmieniają się w czasie. Może być prosty i krzywoliniowy. Autobus lub pociąg porusza się ze stałym przyspieszeniem podczas ruszania lub hamowania, krążek ślizga się po lodzie itp. Wszystkie ciała znajdujące się pod wpływem przyciągania do Ziemi spadają w pobliżu jej powierzchni ze stałym przyspieszeniem, jeśli można pominąć opór powietrza. Zostanie to omówione dalej. Będziemy badać głównie ruch ze stałym przyspieszeniem.

Podczas ruchu ze stałym przyspieszeniem wektor prędkości zmienia się w ten sam sposób w równych odstępach czasu. Jeśli przedział czasu zostanie zmniejszony o połowę, to moduł wektora zmiany prędkości również zmniejszy się o połowę. Rzeczywiście, w pierwszej połowie interwału prędkość zmienia się dokładnie w taki sam sposób, jak w drugiej. W tym przypadku kierunek wektora zmiany prędkości pozostaje niezmieniony. Stosunek zmiany prędkości do przedziału czasu będzie taki sam dla każdego przedziału czasu. Dlatego wyrażenie na przyspieszenie można zapisać jako:

Wyjaśnijmy to obrazkiem. Niech trajektoria będzie krzywoliniowa, przyspieszenie jest stałe i skierowane w dół. Wtedy wektory zmian prędkości dla równych przedziałów czasu, np. dla każdej sekundy, będą skierowane w dół. Znajdźmy zmiany prędkości dla kolejnych przedziałów czasu równych 1 s. W tym celu odkładamy od jednego punktu A prędkości 0, 1, 2, 3 itd., które ciało uzyskuje po 1 s, i od prędkości końcowej odejmujemy prędkość początkową. Skoro = const, to wszystkie wektory przyrostu prędkości dla każdej sekundy leżą na tej samej pionie i mają te same moduły (ryc. 1.48), tj. moduł wektora zmiany prędkości A rośnie równomiernie.

Ryż. 1.48

Jeśli przyspieszenie jest stałe, można je rozumieć jako zmianę prędkości w jednostce czasu. Pozwala to na ustawienie jednostek dla modułu przyspieszenia i jego projekcji. Napiszmy wyrażenie dla modułu akceleracji:

Stąd wynika, że

Dlatego jednostką przyspieszenia jest stałe przyspieszenie ruchu ciała (punktu), przy którym moduł prędkości zmienia się na jednostkę prędkości na jednostkę czasu:

Te jednostki przyspieszenia są odczytywane jako jeden metr na sekundę do kwadratu i jeden centymetr na sekundę do kwadratu.

Jednostką przyspieszenia 1 m/s 2 jest takie stałe przyspieszenie, przy którym moduł zmiany prędkości w ciągu każdej sekundy wynosi 1 m/s.

Jeśli przyspieszenie punktu nie jest stałe iw pewnym momencie staje się równe 1 m/s 2, to nie oznacza to, że moduł przyrostu prędkości wynosi 1 m/s na sekundę. W tym przypadku wartość 1 m/s 2 należy rozumieć następująco: gdyby od tego momentu przyspieszenie stało się stałe, to dla każdej sekundy moduł zmiany prędkości byłby równy 1 m/s.

Samochód Zhiguli, przyspieszając od zatrzymania, uzyskuje przyspieszenie 1,5 m / s 2, a pociąg - około 0,7 m / s 2. Kamień spadający na ziemię porusza się z przyspieszeniem 9,8 m/s2.

Spośród różnych rodzajów nierównego ruchu wyróżniliśmy najprostszy - ruch ze stałym przyspieszeniem. Jednak nie ma ruchu ze ściśle stałym przyspieszeniem, tak jak nie ma ruchu ze ściśle stałą prędkością. Wszystko to są najprostsze modele rzeczywistych ruchów.

Robić ćwiczenia

1. Punkt porusza się po trajektorii krzywoliniowej z przyspieszeniem, którego moduł jest stały i równy 2 m/s 2 . Czy to oznacza, że ​​w ciągu 1 s moduł prędkości punktu zmienia się o 2 m/s?
2. Punkt porusza się ze zmiennym przyspieszeniem, którego moduł w pewnym momencie wynosi 3 m/s 2 . Jak interpretować tę wartość przyspieszenia poruszającego się punktu?

Przyspieszenie - wielkość zmiany prędkości ciała w jednostce czasu. Innymi słowy, przyspieszenie to szybkość zmiany prędkości.

A - przyspieszenie, m/s 2
t - interwał zmiany prędkości, s
V 0 - początkowa prędkość ciała, m / s
V - końcowa prędkość ciała, m/s

Przykład użycia formuły.
Samochód przyspiesza od 0 do 108 km/h (30 m/s) w 3 sekundy.
Przyspieszenie, z jakim przyspiesza samochód, wynosi:
za \u003d (V-V o) / t \u003d (30m / s - 0) / 3c \u003d 10m / s 2

Inne, bardziej precyzyjne sformułowanie brzmi: przyspieszenie jest równe pochodnej prędkości ciała: a=dV/dt

Termin przyspieszenie jest jednym z najważniejszych w fizyce. Przyspieszenie stosuje się w zadaniach związanych z przyspieszaniem, hamowaniem, rzutami, strzałami, upadkami. Ale jednocześnie termin ten jest jednym z najtrudniejszych do zrozumienia, przede wszystkim ze względu na jednostkę miary m/s 2(metr na sekundę na sekundę) nie jest używany w życiu codziennym.

Urządzenie do pomiaru przyspieszenia nazywa się akcelerometrem. Akcelerometry, w postaci miniaturowych mikroczipów, są stosowane w wielu smartfonach i pozwalają określić siłę, z jaką użytkownik działa na telefon. Dane o sile uderzenia w urządzenie pozwalają tworzyć aplikacje mobilne, które reagują na obracanie ekranu i drgania.

Reakcja urządzenia mobilne aby obrócić ekran, zapewnia to właśnie akcelerometr - mikroczip mierzący przyspieszenie urządzenia.

Przykładowy obwód akcelerometru pokazano na rysunku. Ogromny ciężar, gwałtownymi ruchami, deformuje sprężyny. Pomiar deformacji za pomocą kondensatorów (lub elementów piezoelektrycznych) pozwala obliczyć siłę działającą na ciężarek oraz przyspieszenie.

Znając odkształcenie sprężyny, korzystając z prawa Hooke'a (F=k∙Δx), możesz znaleźć siłę działającą na ciężarek, a znając ciężar ciężarka, korzystając z drugiego prawa Newtona (F=m∙a), możesz znajdź przyspieszenie ciężarka.

Na płytce drukowanej iPhone'a 6 akcelerometr mieści się w mikroczipie o wymiarach zaledwie 3 mm na 3 mm.