刹车距离与车重无关,所以大车说刹不住都是骗子,对此,你怎么看?

georgesh


谁告诉你刹车距离与车重无关,你的物理老师吗?

刹车分两种情况,一种是车轮抱死,轮子与地面相对滑动,这时刹车距离和轮胎的摩擦系数有关,与车重无关,还有一种车轮不抱死,轮子与地面没有相对活动,这时车的制动力是一定的,也就是车子质量越大,加速度就越小,刹车距离就越长。

还有一点需要计算的是惯性,质量越大,惯性越大,克服惯性做功也就越大。

完全不考虑事实条件


Better23449049


没开过大货车的就别说话了,同一辆车,拉50吨,再拉100吨,速度都是每小时60公里,紧急剎车!你再看看刹车距离是一样不?你看看路上跑的大载车超过百八十吨的哪个司机师傅敢开快了?那是真站不住啊!司机头发都立起来手心都冒汗吓死你!我只开普通货车,拉大载一趟600―800我都不敢干!速度+重量+惯力=杀车距离。一般从司机反应到车站住是:车百公里速度刹车距离是60米,大载车刹车距离就得80至90米!本人就是跑大车的A2车证。意见不同勿喷!


手机用户22303142320


从力学上来讲,刹车距离与初始速度、摩擦力、空气阻力等因素直接有关,这些直接因素中,确实不包含整车自重。计算分析过程表明:理想状态下,刹车距离与整车自重确实毫无关系。实际情况下,刹车刹不住,车速太快是主因,车重是次因。下面,我就为大家严格推导一下整个过程。

1、问题分析

如下图所示,小车从右向左行驶,在某时刻t=0s突然开始制动刹车,此时速度为v,整车质量m,经过t时间之后,小车完全静止。从开始制动到完全静止的过程中,始终保持制动状态,该过程行驶的距离为S。

根据牛顿第一定律,我们知道物体如果不受外力,那么它将一直运动下去。小车在刹车的过程中,是有地面摩擦力的作用的,所以小车运动一段时间后就会停下来。牛顿第一定律还告诉我们,物体质量越大,其惯性也就越大,越不容易改变运动状态。所以,小车质量越大,就越不容易刹车。

2、受力分析

小车制动过程中,受力如下图所示。有自身重力G=mg,地面支撑力F1和F2,地面摩擦力Ff1和Ff2,还有前方的空气阻力。

空气阻力的表达式可以用下式计算,对于一个给定的小车,其外形、尺寸都已经固定,因此阻力仅仅与车速v有关,其它参数都是常数。阻力表达式中,阻力是与速度平方成正比的,车速越大,阻力也就越大。相反,减速情况下,车速始终在减小,阻力则会更加变小。因此,低速情况下,阻力可以忽略。所以,本问题中,阻力不计。

3、计算分析——理想状态

阻力不计的前提下,本题就简化了很多。重力G=mg,在整个过程中是不会发生变化的。支撑力F1和F2,与重力有关,平稳行驶的话,支撑力大小也不会发生变化。摩擦力Ff1和Ff2,与摩擦系数和支撑力有关,也不会有变化。在竖直方向上,力是平衡的,我们关心的是水平方向。

前面我们运用了牛顿第一定律,得到距离与质量有关。但是第一定律只是定性分析。牛顿第二定律才是真正解决问题的关键,如上图。水平方向上只有摩擦力,由此可以算出减速过程的加速度。在整个过程中,摩擦力保持不变,因此是匀减速过程,那么最终的刹车位移如下。

我们来看一下这个加速度,理想状态下,是匀减速过程,其值可用牛二定律计算。如下图,我们发现,理想状态下,这个加速度是个与摩擦系数有关的定值,而与整车质量无关。这就表明,刹车路程确实是与整车质量没有关系。

4、实际情况定性分析

从上面的定性分析和理想状态的定量分析,我们会发现这两者似乎存在着矛盾。原因就在于上面的定量分析是理想状态。实际路面不是一个平面,其表面凹凸不平,在分析的时候,加载的是载荷谱,就是载荷随时间的变化。

车子在路面上刹车时,由于载荷谱的存在,上下、前后、左右都会有一定幅度的振动。这个振动就与质量密切相关了,质量越重越不容易振起来。

三个方向的振动都会对摩擦力产生影响,由此造成摩擦力与质量相关。这就是实际情况下,大质量车难以刹车的次要原因。

5、总结

理想状态下,刹车距离确实与车的质量没有关系,而只与车速有关。但是实际情况由于地面的不平整,会有三个方向的振动(与质量有关),由此造成摩擦力与质量相关。所以,刹车距离与车速和质量都有关,其中车速是主因,质量是次因。

我是王小胖,专注日常生活现象的力学解释,欢迎关注。

非常感谢大家的评论,我确实忽略了刹车力的作用。对于小车来讲,刹车片的作用力并不是内力,而是外力。所以这个刹车力影响非常大,是第一影响因素。考虑到刹车片的作用力后,加速度如下。为何这个刹车片的作用力是外力,原因在于刹车片的力是靠人力施加的,有来自于人体的额外的能量来源。就像发动机提供驱动力一样,也是外力。

从上式中,刹车力一样的情况下,质量大的小车加速度小,因此位移就变得更大。


力学Nerd王小胖


我是一个大车司机开了一辈子车,现在已经退休了,如果一辆车超载了百分之百,那么它要下坡的时候,车的速度要是70迈的情况下,没有200米的距离是站不住的如果要是不超载的情况下,就是平道也得达到70米左右才能停下来。所以说车是不能超载了,太危险了。


天鹰224121825


大车刹不住的原因是超载和国内重卡制动系统预安装系统的落后,最后就是司机不重视的问题了!

大车应该装30吨的装100吨,等大车速度达到80迈的时候刹车距离最少也要几百米,而且还不能一下踩死,必须点刹车,要不然刹车片急速升温之后就没有刹车了,这样的车在下坡路段几乎都是在靠发动机制动,刹车真的踩不了几脚的,所以看到这样的百吨王请远离它!

国内重卡制动系统对于国际重卡来说只能是最基本的那种,ABS想都不要想,即是有预装的但是价格贵上1万块钱,你想想中国司机买卡车来说几乎都是贷款,他能舍的这1万块钱么?所以国家要强制制定重卡预装高等级的制动系统,让它成为标配让大车也能刹的住!

司机分为两种,一种是自己买车的,对于车是会有一定爱惜的,也有一部分是公司司机,他只是纯粹司机对于车只是公司配置的工具,所以让他们爱惜汽车确实强人所难,但是他们都有一个共同特点就是必上高额保险,走了保险就算压死人也有保险公司赔偿,这就更助长了他们目空一切的态度,最后只有行人买单了!!!


12点的车站2


初中物理回去重学,我都不好意思科普。

1. 车辆在制动过程中加速度a=f/m,其中f为制动力,m为车辆质量。车辆从初速度v制动至静止的距离s=v^2/(2a)=(m*v^2)/2f。

2. 假设车辆在制动过程中轮胎始终不打滑,则刹车片与刹车盘之间的滑动摩擦力小于轮胎与地面间的滚动摩擦力,因此制动力f其实是由刹车片与刹车盘间的滑动摩擦力提供,而非轮胎与地面间的滚动摩擦力。因此,制动力f与刹车分泵提供的盘片接合压力N以及刹车片的摩擦系数u有关,即f=uN。

3. 综上,车辆在由初速度v制动至静止过程中(假设车辆轮胎不打滑)的行驶距离s=(m*v^2)/(2uN),可见:

1)初速度不变,制动器不变,刹车距离与车辆质量成正比;

2)车辆质量不变,制动器不变,刹车距离与车辆初速度的平方成正比;

3)车辆质量不变,初速度不变,刹车片不变,刹车距离与制动器提供的盘片间结合压力成反比。

4)车辆质量不变,初速度不变,制动器提供的盘片间结合压力不变,刹车距离与刹车片的摩擦系数成反比。

以上第一条回答提问者的问题,第二条提示我们超速的危害,第三条告诉我们改装刹车的两个思路,换更好的刹车片和换多活塞的刹车分泵(增大分泵活塞总截面积)。


liubb0318


你提的问题不是你无知,就是你脑残。我开的车可能是这个世界上最大,最重的车。空车,与重车,大车与小车刹车距离显然是不同的。我教你点常识。机车,车辆的设计与,车速,载重及刹车距离必须是相对应的。否则就是违法设制。


用户4777503427234


题主的钓鱼问题钓出了很多人对牛顿定律认知的偏差,刹车距离当然与车辆载重有关,说"无关"的,应该是初中物理没学好。

这里涉及两个公式,一个关于刹车距离,一个关于停车加速度。

刹车距离:S=V²/(2a) (1)

制动力:F=ma (2)

从刹车距离公式(1)看,距离S仅与车速v和制动加速度a(方向与v反)有关,车速越高,刹车距离越长;制动加速度a越小,刹车距离也越长。但从公式里的确看不到车重m的影子。

但从公式(2)可见m,它说的是:要使质量为m的物体产生大小为a的加速度,就需要施加一个F=ma的力。

我们假设有一个安全距离S₀,在同样的车速v₀下,为了使车在S₀内停下来,就必须有一个制动加速度a₀,这三者满足刹车距离公式(1)。

再设车辆轻载是质量为m₁,车辆重载时质量为m₂,因为要获得同样的制动加速度,根据公式(2),就有:

车轻载时的制动力:F₁=m₁a₀

车重载时的制动力:F₂=m₂a₀

显然,由于m₂>m₁,所以F₂>F₁。

好了,搞鬼的问题来了,说刹车距离S与m无关的错就在这里了。F₂>F₁是啥意思?就是要让m₂在S₀里停下来,需要的刹车制动力比让m₁在同样的距离上停下来所需要的刹车制动力大,对不对?反过来是一样的么,你要载重大的车提速到与载重轻的车一样的速度,你就要费更多的劲,对吧?

认为刹车距离与车重无关的人错在哪?F₂>F₁是说明要对m₂(重)产生出a₀加速度,需要的力比使对m₁(轻)也产生a₀加速度所需要的力要大,这点应该没异议吧?

好了,问题在于,重载车能产生一个F₂,使得:

F₂/m₂=F₁/m₁=a₀么?一个是需要的制动力,一个是车辆能产生的制动力,两者能一样么?

制动力哪里来?踩刹车呀!踩刹车以后发生了啥?

第一,油门停了,离合器脱钩了,发动机不给轮胎提供动力了,原来克服滚动摩擦的动力没了;第二,刹车迫使轮胎停转,车胎与地面的滚动摩擦变成滑动摩擦(实际是滚、滑混合),阻力骤然增加。二者合一,克服阻力的力没了,反而有意剧增了行车阻力,车子就要负加速了。

我们现在问一下自己,我们把刹车踩到底后,所产生的刹车制动力会不会自动地随车载重量的提高而提高?同样的车,同样的制动系统,刹车都踩到底,制动力会咋样?理论和实践都告诉我们,产生的制动力是一样的。当然,由于路面的粗糙度不同意,刹车片磨损的不同,一脚下去,把刹车踩到底,产生的制动力会有一些差别,但在一定变动范围内。这样,车辆实际上能获得制动力是基本差不多的,就是实际上,F₂≈F₁。在实际的刹车力差不多的情况下(假设F₂=F₁=F),就有a₂=F/m₂,a₁=F/m₁,而由于m₂>m₁,则必然有a₂<a₁了;而若a₂<a₁,则根据公式(1),必有S₂>S₁了,所以,刹车距离与车辆载重是负相关的,而不是无关的,理论(公式)的推导与驾车的实际经验是一致的。

说无关的人,是想当然地意淫在一脚踩下刹车后,刹车制动力会根据车载重量自动调高,这是上帝都做不到的事,它们说司机应该做到。

这个问题反过来问,就是在油门踩到底后,使重载车m₂加速到v₀,所走过的距离与使轻载车m₁加速到v₀所走过的距离是一样的么?对于同一辆车,油门踩到底,产生的推力是一定的,如果车重,产生的加速度就小,使车达到速度v₀需要走的距离就长些,若车载轻,踩同样的油门,产生的加速度就大些,加速到v₀所需要的路程就短些。

关键在于车辆能产生的制动力和推力都是车辆制造时设定的(根据刹车和油门位置变化),与车载无关,不会按题主的意淫那样按违法牛顿定律的方向自动根据车重来调节。


4壹行动院


都只考虑了刹不刹得住,却没人考虑一下大货车司机敢不敢急刹刹死的实际情况,你一小车一脚急刹刹死的情况下后面的东西都飞前面来了,甚至把前档砸碎掉,你大货车后面拉的是几吨几十吨的货,这一脚急刹下来,只要哪个卡扣强度不够货物松动了,压前面来了,货车司机还能有命?有些东西不能全讲物理,讲理论,跟人有关的都得讲人心


鹰W云


剎车距离与车轮与地面的摩擦力有关,同样摩擦力与车重和轮胎与地面接触面积直接关系,同样也与油耗直接关系。所以轮胎宽度是刹车距离的主要原因,宽度越宽就刹车距离越短,车重越重摩擦力越大可车的运动势能,惯性也越大刹车距离也越大,所以看到了吗!日系车的轮胎是不够宽的同时也省油了,但刹车距离也长了,之所丰田刹不住,可比亚迪唐哪么重可刹车距离和油耗都很优秀!


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