Что такое тормозной путь?
Тормозной путь — это расстояние, которое проезжает автомобиль с момента полного нажатия на тормоз и до его полной остановки. Сюда не входит путь реакции (расстояние, которое машина проходит, пока водитель только успевает среагировать перед торможением). Тормозной путь зависит главным образом от скорости автомобиля и сцепления шин с дорожным покрытием.
Как пользоваться калькулятором
Введите скорость автомобиля в км/ч, коэффициент сцепления (\(\mu\)) между шинами и дорогой, а также местное ускорение свободного падения (по умолчанию 9,81 м/с²). Калькулятор переведёт скорость в м/с, применит физическую формулу и выдаст тормозной путь сразу в метрах и в футах.
Разбираем формулу
Формула тормозного пути выводится из закона сохранения энергии: кинетическая энергия \(\tfrac{1}{2}mv^2\) гасится силой трения \(\mu m g\), действующей на пути \(d\). Приравняв их и сократив массу, получаем
$$d = \frac{v^2}{2 \cdot \mu \cdot g}$$Обратите внимание: путь растёт пропорционально квадрату скорости — если скорость удвоить, тормозной путь увеличится в четыре раза.
Типичные коэффициенты сцепления: сухой асфальт ≈ 0,7–0,9, мокрая дорога ≈ 0,4–0,6, снег ≈ 0,2, лёд ≈ 0,1.
Пример расчёта
Автомобиль движется со скоростью 100 км/ч по сухому асфальту (\(\mu = 0{,}7\)), при \(g = 9{,}81\) м/с². Сначала переведём скорость: \(v = 100 / 3{,}6 = 27{,}78\) м/с. Затем
$$d = \frac{27{,}78^2}{2 \times 0{,}7 \times 9{,}81} = \frac{771{,}6}{13{,}734} \approx 56{,}2 \text{ метра}$$Это примерно 184 фута — и это только тормозной путь, уже после начала торможения.
Частые вопросы
Учитывается ли время реакции? Нет. Здесь рассчитывается чистый тормозной путь. Полный остановочный путь включает ещё и путь реакции, который машина проезжает до нажатия на педаль тормоза.
Почему на мокрой дороге путь длиннее? Чем ниже коэффициент сцепления, тем меньше сила, тормозящая автомобиль, а значит, на остановку требуется больше времени и расстояния.
Влияет ли масса автомобиля? В этой идеализированной модели масса сокращается, поэтому тормозной путь от веса автомобиля не зависит. Правда, в реальности на результат влияют такие факторы, как нагрузка на шины и перегрев тормозов.
