VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование влияния начальной скорости на тормозной путь и время торможения автомобиля
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1. Введение
Тема и основная задача исследования
Работа посвящена исследованию влияния начальной скорости на тормозной путь и время торможения автомобиля.
Проблема, обозначенная в исследовании: проведение эксперимента, обработка и анализ полученных результатов.
Цель исследования: провести эксперимент, по результатам которого исследовать зависимость и влияние начальной скорости автомобиля на его тормозной путь и время торможения.
Выдвигаемая гипотеза: влияние начальной скорости на тормозной путь и время торможения автомобиля.
Основные итоги: достижение цели исследования.
Актуальность темы исследования обосновывается тем, что у меня возник интерес в установке зависимости и влияния начальной скорости автомобиля на его тормозной путь и время торможения.
При исследовании использовались следующие методы:
- экспериментальный;
- расчетный;
- анализ полученных результатов;
- логически мыслительные операции.
Рассмотрим основные этапы работы.
Первый этап (подготовительный) включает решение следующих задач:
- выбор темы исследования;
- отбор приборов и материалов для эксперимента.
Второй этап включает решение следующих задач:
- проведение измерений по эксперименту;
- описание результатов исследования.
Третий этап предполагает последовательное решение следующих задач:
- произвести сравнительный анализ результатов исследования;
-сделать вывод по результатам исследования, описать полученные результаты.
2. Основная часть
1 глава
2.1. Обоснование темы исследования
Дорожные происшествия являются самой опасной угрозой здоровью и жизни людей во всём мире. Ущерб от дорожно-транспортных происшествий превышает ущерб от всех иных транспортных происшествий (самолётов, кораблей, поездов, и т. п.), вместе взятых. Дорожно-транспортные происшествия являются одной из важнейших мировых угроз здоровью и жизни людей. Проблема усугубляется и тем, что пострадавшие в авариях — как правило, молодые и здоровые (до аварии) люди. По данным ВОЗ, смертность в результате дорожно-транспортных происшествий (ДТП) продолжает расти, составляя 1,35 миллиона случаев смерти в год.
Дорожно-транспортные происшествия наносят экономике России и обществу в целом колоссальный социальный, материальный и демографический ущерб. Треть погибших в авариях на автомобильных дорогах составляют люди наиболее активного трудоспособного возраста (26 - 40 лет). Около 20 процентов пострадавших становятся инвалидами. За последние 10 лет на улицах и дорогах России погибли 86498 пешеходов и ранены 629183 пешехода. Правительством России разработана Стратегия безопасности дорожного движения в Российской Федерации на 2018—2024 годы.
Безопасность дорожного движения – среда, в которой отсутствуют нарушения правил дорожного движения или правонарушения.
По российскому законодательству безопасность дорожного движения — состояние данного процесса, отражающее степень защищённости его участников от дорожно-транспортных происшествий и их последствий.
Обеспечение безопа́сности доро́жного движе́ния — деятельность, направленная на предупреждение причин возникновения дорожно-транспортных происшествий, снижение тяжести их последствий.
Правила дорожного движения подробно описывают условия безопасного движения. Много внимания уделяется ограничению скорости [2], так как именно скоростной режим влияет на время торможения и тормозной путь автомобиля.
Тормозной путь — расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания тормозной системы до полной остановки [3].
У меня возник интерес и захотелось выяснить, как влияет начальная скорость на тормозной путь и время торможения автомобиля.
Именно, поэтому задача моей работы – исследовать зависимость и влияния начальной скорости автомобиля на его тормозной путь и время торможения.
2 глава
2.2. Исследование влияния начальной скорости на тормозной путь и время торможения автомобиля.
Для исследования влияние начальной скорости на тормозной путь и время торможения автомобиля проведем экспериментальное исследование. Нам понадобится оборудование: автомобиль (спидометр), секундомер.
Проведем измерение времени торможения автомобиля при разных значениях начальной скорости (приложение 1), рассчитаем тормозной путь автомобиля.
Составим таблицу:
|
№ опыта |
Начальная скорость торможения, км/ч |
Начальная скорость торможения, м/с |
Время торможения автомобиля, с |
Ускорение, м/с2 |
Тормозной путь, м |
|
V0 |
V0 |
t |
a |
S |
|
|
1. |
15 |
4,17 |
1,10 |
3,79 |
2,30 |
|
2. |
20 |
5,56 |
1,20 |
4,63 |
3,34 |
|
3. |
30 |
8,33 |
1,70 |
4,90 |
7,09 |
|
4. |
40 |
11,11 |
2,20 |
5,05 |
12,20 |
Выполним вычисления:
переведем начальную скорость из км/ч в м/с:
V01 = 15 · 1000 / 3600 = 4,17 (м/c);
V02 = 20 · 1000 / 3600 = 5,56 (м/c);
V03 = 30 · 1000 / 3600 = 8,33 (м/c);
V04 = 40 · 1000 / 3600 = 11,11 (м/c);
вычислим ускорение автомобиля при торможении для каждого значения начальной скорости, измерив время торможения:
а= , так как конечная скорость автомобиля V= 0, то формула ускорения будет иметь вид: а= , тогда
а1= = = - 3,79 (м/с2);
а2= = = - 4,63 (м/с2);
а3= = = - 4,90 (м/с2);
а4= = = - 5,05 (м/с2), (ускорение получилось отрицательным, так как автомобиль тормозит);
рассчитаем тормозной путь автомобиля, применяя формулу S = v0t + :
S1 = 4,17 м/с · 1,10 с - = 2,30 (м);
S2 = 5,56 м/с · 1,20 с - = 3,34 (м);
S3 = 8,33 м/с · 1,70 с - = 7,09 (м);
S4 = 11,11 м/с · 2,20 с - = 12,20 (м).
Заключение.
Выводы по результатам исследования
Проведя эксперимент и выполнив расчеты, можно сказать, что чем меньше начальная скорость автомобиля при торможении, тем меньше требуется времени для остановки и меньше тормозной путь, что очень важно в целях безопасности дорожного движения.
Задача исследования – выявление влияния начальной скорости на тормозной путь автомобиля – выполнена.
4. Библиографический список использованной литературы и электронных ресурсов
1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. «Физика – 10» – М.: Просвещение, 2014. с. 374.
2. Википедия. Свободная энциклопедия.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Безопасность_дорожного_движения (дата обращения 30.12.2019)
3. Википедия. Свободная энциклопедия.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Тормозной_путь (дата обращения 30.12.2019)
5.Приложение 1
Измерение времени торможения автомобиля при разных значениях начальной скорости