Тормозной путь: асфальт, лужа и лёд
Три машины с заблокированными колёсами скользят по сухому асфальту, мокрому и льду. На льду тормозной путь в восемь раз длиннее.
Вращайте сцену мышью, колесом меняйте масштаб. Нажмите «Запустить».
Что показывает опыт
Машину тормозит сила трения шин о дорогу. На сухой дороге она большая, на мокрой меньше, на льду почти исчезает. Чем она меньше, тем дальше машина едет до остановки.
Как провести
- Нажмите «Запустить»: все три машины начинают тормозить на скорости 5 м/с.
- Измерьте по меткам тормозной путь каждой машины.
- Разделите путь на льду на путь по сухому асфальту: во сколько раз он длиннее?
Вопросы для обсуждения
- Как изменится тормозной путь, если скорость вырастет вдвое?
- Зависит ли тормозной путь от массы машины?
Объяснение
Сила трения F = μ·m·g тормозит машину с замедлением a = μ·g. Путь до остановки s = v² / (2·μ·g). При v = 5 м/с: μ = 0,8 даёт 1,6 м, μ = 0,4 — 3,2 м, μ = 0,1 — 12,7 м. Масса сокращается, а скорость входит в квадрате: вдвое быстрее — вчетверо длиннее путь.
Повторите дома
Пустите по полу брусок с одинаковой скоростью по линолеуму и по ковру и сравните, где он проедет дальше. Потом положите под него мокрую плёнку.
Что изменить в редакторе
- Увеличьте скорость машин вдвое (vx = 10) и сравните пути.
- Сделайте одну машину втрое тяжелее.