剎車距離與車重無關,所以大車說剎不住都是騙子,對此,你怎麼看?

georgesh


誰告訴你剎車距離與車重無關,你的物理老師嗎?

剎車分兩種情況,一種是車輪抱死,輪子與地面相對滑動,這時剎車距離和輪胎的摩擦係數有關,與車重無關,還有一種車輪不抱死,輪子與地面沒有相對活動,這時車的制動力是一定的,也就是車子質量越大,加速度就越小,剎車距離就越長。

還有一點需要計算的是慣性,質量越大,慣性越大,克服慣性做功也就越大。

完全不考慮事實條件


Better23449049


沒開過大貨車的就別說話了,同一輛車,拉50噸,再拉100噸,速度都是每小時60公里,緊急剎車!你再看看剎車距離是一樣不?你看看路上跑的大載車超過百八十噸的哪個司機師傅敢開快了?那是真站不住啊!司機頭髮都立起來手心都冒汗嚇死你!我只開普通貨車,拉大載一趟600―800我都不敢幹!速度+重量+慣力=殺車距離。一般從司機反應到車站住是:車百公里速度剎車距離是60米,大載車剎車距離就得80至90米!本人就是跑大車的A2車證。意見不同勿噴!


手機用戶22303142320


從力學上來講,剎車距離與初始速度、摩擦力、空氣阻力等因素直接有關,這些直接因素中,確實不包含整車自重。計算分析過程表明:理想狀態下,剎車距離與整車自重確實毫無關係。實際情況下,剎車剎不住,車速太快是主因,車重是次因。下面,我就為大家嚴格推導一下整個過程。

1、問題分析

如下圖所示,小車從右向左行駛,在某時刻t=0s突然開始制動剎車,此時速度為v,整車質量m,經過t時間之後,小車完全靜止。從開始制動到完全靜止的過程中,始終保持制動狀態,該過程行駛的距離為S。

根據牛頓第一定律,我們知道物體如果不受外力,那麼它將一直運動下去。小車在剎車的過程中,是有地面摩擦力的作用的,所以小車運動一段時間後就會停下來。牛頓第一定律還告訴我們,物體質量越大,其慣性也就越大,越不容易改變運動狀態。所以,小車質量越大,就越不容易剎車。

2、受力分析

小車制動過程中,受力如下圖所示。有自身重力G=mg,地面支撐力F1和F2,地面摩擦力Ff1和Ff2,還有前方的空氣阻力。

空氣阻力的表達式可以用下式計算,對於一個給定的小車,其外形、尺寸都已經固定,因此阻力僅僅與車速v有關,其它參數都是常數。阻力表達式中,阻力是與速度平方成正比的,車速越大,阻力也就越大。相反,減速情況下,車速始終在減小,阻力則會更加變小。因此,低速情況下,阻力可以忽略。所以,本問題中,阻力不計。

3、計算分析——理想狀態

阻力不計的前提下,本題就簡化了很多。重力G=mg,在整個過程中是不會發生變化的。支撐力F1和F2,與重力有關,平穩行駛的話,支撐力大小也不會發生變化。摩擦力Ff1和Ff2,與摩擦係數和支撐力有關,也不會有變化。在豎直方向上,力是平衡的,我們關心的是水平方向。

前面我們運用了牛頓第一定律,得到距離與質量有關。但是第一定律只是定性分析。牛頓第二定律才是真正解決問題的關鍵,如上圖。水平方向上只有摩擦力,由此可以算出減速過程的加速度。在整個過程中,摩擦力保持不變,因此是勻減速過程,那麼最終的剎車位移如下。

我們來看一下這個加速度,理想狀態下,是勻減速過程,其值可用牛二定律計算。如下圖,我們發現,理想狀態下,這個加速度是個與摩擦係數有關的定值,而與整車質量無關。這就表明,剎車路程確實是與整車質量沒有關係。

4、實際情況定性分析

從上面的定性分析和理想狀態的定量分析,我們會發現這兩者似乎存在著矛盾。原因就在於上面的定量分析是理想狀態。實際路面不是一個平面,其表面凹凸不平,在分析的時候,加載的是載荷譜,就是載荷隨時間的變化。

車子在路面上剎車時,由於載荷譜的存在,上下、前後、左右都會有一定幅度的振動。這個振動就與質量密切相關了,質量越重越不容易振起來。

三個方向的振動都會對摩擦力產生影響,由此造成摩擦力與質量相關。這就是實際情況下,大質量車難以剎車的次要原因。

5、總結

理想狀態下,剎車距離確實與車的質量沒有關係,而只與車速有關。但是實際情況由於地面的不平整,會有三個方向的振動(與質量有關),由此造成摩擦力與質量相關。所以,剎車距離與車速和質量都有關,其中車速是主因,質量是次因。

我是王小胖,專注日常生活現象的力學解釋,歡迎關注。

非常感謝大家的評論,我確實忽略了剎車力的作用。對於小車來講,剎車片的作用力並不是內力,而是外力。所以這個剎車力影響非常大,是第一影響因素。考慮到剎車片的作用力後,加速度如下。為何這個剎車片的作用力是外力,原因在於剎車片的力是靠人力施加的,有來自於人體的額外的能量來源。就像發動機提供驅動力一樣,也是外力。

從上式中,剎車力一樣的情況下,質量大的小車加速度小,因此位移就變得更大。


力學Nerd王小胖


我是一個大車司機開了一輩子車,現在已經退休了,如果一輛車超載了百分之百,那麼它要下坡的時候,車的速度要是70邁的情況下,沒有200米的距離是站不住的如果要是不超載的情況下,就是平道也得達到70米左右才能停下來。所以說車是不能超載了,太危險了。


天鷹224121825


大車剎不住的原因是超載和國內重卡制動系統預安裝系統的落後,最後就是司機不重視的問題了!

大車應該裝30噸的裝100噸,等大車速度達到80邁的時候剎車距離最少也要幾百米,而且還不能一下踩死,必須點剎車,要不然剎車片急速升溫之後就沒有剎車了,這樣的車在下坡路段幾乎都是在靠發動機制動,剎車真的踩不了幾腳的,所以看到這樣的百噸王請遠離它!

國內重卡制動系統對於國際重卡來說只能是最基本的那種,ABS想都不要想,即是有預裝的但是價格貴上1萬塊錢,你想想中國司機買卡車來說幾乎都是貸款,他能捨的這1萬塊錢麼?所以國家要強制制定重卡預裝高等級的制動系統,讓它成為標配讓大車也能剎的住!

司機分為兩種,一種是自己買車的,對於車是會有一定愛惜的,也有一部分是公司司機,他只是純粹司機對於車只是公司配置的工具,所以讓他們愛惜汽車確實強人所難,但是他們都有一個共同特點就是必上高額保險,走了保險就算壓死人也有保險公司賠償,這就更助長了他們目空一切的態度,最後只有行人買單了!!!


12點的車站2


初中物理回去重學,我都不好意思科普。

1. 車輛在制動過程中加速度a=f/m,其中f為制動力,m為車輛質量。車輛從初速度v制動至靜止的距離s=v^2/(2a)=(m*v^2)/2f。

2. 假設車輛在制動過程中輪胎始終不打滑,則剎車片與剎車盤之間的滑動摩擦力小於輪胎與地面間的滾動摩擦力,因此制動力f其實是由剎車片與剎車盤間的滑動摩擦力提供,而非輪胎與地面間的滾動摩擦力。因此,制動力f與剎車分泵提供的盤片接合壓力N以及剎車片的摩擦係數u有關,即f=uN。

3. 綜上,車輛在由初速度v制動至靜止過程中(假設車輛輪胎不打滑)的行駛距離s=(m*v^2)/(2uN),可見:

1)初速度不變,制動器不變,剎車距離與車輛質量成正比;

2)車輛質量不變,制動器不變,剎車距離與車輛初速度的平方成正比;

3)車輛質量不變,初速度不變,剎車片不變,剎車距離與制動器提供的盤片間結合壓力成反比。

4)車輛質量不變,初速度不變,制動器提供的盤片間結合壓力不變,剎車距離與剎車片的摩擦係數成反比。

以上第一條回答提問者的問題,第二條提示我們超速的危害,第三條告訴我們改裝剎車的兩個思路,換更好的剎車片和換多活塞的剎車分泵(增大分泵活塞總截面積)。


liubb0318


你提的問題不是你無知,就是你腦殘。我開的車可能是這個世界上最大,最重的車。空車,與重車,大車與小車剎車距離顯然是不同的。我教你點常識。機車,車輛的設計與,車速,載重及剎車距離必須是相對應的。否則就是違法設制。


用戶4777503427234


題主的釣魚問題釣出了很多人對牛頓定律認知的偏差,剎車距離當然與車輛載重有關,說"無關"的,應該是初中物理沒學好。

這裡涉及兩個公式,一個關於剎車距離,一個關於停車加速度。

剎車距離:S=V²/(2a) (1)

制動力:F=ma (2)

從剎車距離公式(1)看,距離S僅與車速v和制動加速度a(方向與v反)有關,車速越高,剎車距離越長;制動加速度a越小,剎車距離也越長。但從公式裡的確看不到車重m的影子。

但從公式(2)可見m,它說的是:要使質量為m的物體產生大小為a的加速度,就需要施加一個F=ma的力。

我們假設有一個安全距離S₀,在同樣的車速v₀下,為了使車在S₀內停下來,就必須有一個制動加速度a₀,這三者滿足剎車距離公式(1)。

再設車輛輕載是質量為m₁,車輛重載時質量為m₂,因為要獲得同樣的制動加速度,根據公式(2),就有:

車輕載時的制動力:F₁=m₁a₀

車重載時的制動力:F₂=m₂a₀

顯然,由於m₂>m₁,所以F₂>F₁。

好了,搞鬼的問題來了,說剎車距離S與m無關的錯就在這裡了。F₂>F₁是啥意思?就是要讓m₂在S₀裡停下來,需要的剎車制動力比讓m₁在同樣的距離上停下來所需要的剎車制動力大,對不對?反過來是一樣的麼,你要載重大的車提速到與載重輕的車一樣的速度,你就要費更多的勁,對吧?

認為剎車距離與車重無關的人錯在哪?F₂>F₁是說明要對m₂(重)產生出a₀加速度,需要的力比使對m₁(輕)也產生a₀加速度所需要的力要大,這點應該沒異議吧?

好了,問題在於,重載車能產生一個F₂,使得:

F₂/m₂=F₁/m₁=a₀麼?一個是需要的制動力,一個是車輛能產生的制動力,兩者能一樣麼?

制動力哪裡來?踩剎車呀!踩剎車以後發生了啥?

第一,油門停了,離合器脫鉤了,發動機不給輪胎提供動力了,原來克服滾動摩擦的動力沒了;第二,剎車迫使輪胎停轉,車胎與地面的滾動摩擦變成滑動摩擦(實際是滾、滑混合),阻力驟然增加。二者合一,克服阻力的力沒了,反而有意劇增了行車阻力,車子就要負加速了。

我們現在問一下自己,我們把剎車踩到底後,所產生的剎車制動力會不會自動地隨車載重量的提高而提高?同樣的車,同樣的制動系統,剎車都踩到底,制動力會咋樣?理論和實踐都告訴我們,產生的制動力是一樣的。當然,由於路面的粗糙度不同意,剎車片磨損的不同,一腳下去,把剎車踩到底,產生的制動力會有一些差別,但在一定變動範圍內。這樣,車輛實際上能獲得制動力是基本差不多的,就是實際上,F₂≈F₁。在實際的剎車力差不多的情況下(假設F₂=F₁=F),就有a₂=F/m₂,a₁=F/m₁,而由於m₂>m₁,則必然有a₂<a₁了;而若a₂<a₁,則根據公式(1),必有S₂>S₁了,所以,剎車距離與車輛載重是負相關的,而不是無關的,理論(公式)的推導與駕車的實際經驗是一致的。

說無關的人,是想當然地意淫在一腳踩下剎車後,剎車制動力會根據車載重量自動調高,這是上帝都做不到的事,它們說司機應該做到。

這個問題反過來問,就是在油門踩到底後,使重載車m₂加速到v₀,所走過的距離與使輕載車m₁加速到v₀所走過的距離是一樣的麼?對於同一輛車,油門踩到底,產生的推力是一定的,如果車重,產生的加速度就小,使車達到速度v₀需要走的距離就長些,若車載輕,踩同樣的油門,產生的加速度就大些,加速到v₀所需要的路程就短些。

關鍵在於車輛能產生的制動力和推力都是車輛製造時設定的(根據剎車和油門位置變化),與車載無關,不會按題主的意淫那樣按違法牛頓定律的方向自動根據車重來調節。


4壹行動院


都只考慮了剎不剎得住,卻沒人考慮一下大貨車司機敢不敢急剎剎死的實際情況,你一小車一腳急剎剎死的情況下後面的東西都飛前面來了,甚至把前檔砸碎掉,你大貨車後面拉的是幾噸幾十噸的貨,這一腳急剎下來,只要哪個卡扣強度不夠貨物鬆動了,壓前面來了,貨車司機還能有命?有些東西不能全講物理,講理論,跟人有關的都得講人心


鷹W雲


剎車距離與車輪與地面的摩擦力有關,同樣摩擦力與車重和輪胎與地面接觸面積直接關係,同樣也與油耗直接關係。所以輪胎寬度是剎車距離的主要原因,寬度越寬就剎車距離越短,車重越重摩擦力越大可車的運動勢能,慣性也越大剎車距離也越大,所以看到了嗎!日系車的輪胎是不夠寬的同時也省油了,但剎車距離也長了,之所豐田剎不住,可比亞迪唐哪麼重可剎車距離和油耗都很優秀!


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