Odpowiedzi

  • Użytkownik Zadane
2009-12-21T19:26:51+01:00
ZASADA DYNAMIKI
Jeżeli na ciało nie działa żadna siła albo działające siły równoważą się, to ciało to pozostaje w spoczynku albo porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
Zasada dynamiki jest nazywana zasadą bezwładności. Bezwładność jest to taka właściwość ciała, która sprawia, że bez działania siły ciało to nie jest w stanie zmienić ani wartości, ani kierunku swojej prędkości.
Zasada ta nie jest zbyt trudna do zrozumienia, a tym samym do zapamiętania. Wystarczy rozejrzeć się wokół nas. Zobaczymy mnóstwo przedmiotów, które się nie poruszają. Czemu tak jest? Nie możemy powiedzieć, że nie działają na nie żadne siły, wiemy dobrze, że gdy je podniesiemy, siła grawitacji ciągnie je do ziemi, a więc również gdy stoją siła ta działa. Jednak działają na te rzeczy również siła sprężystości podłoża, siła wyporu powietrza i mnóstwo innych. Siły te równoważą się i wszystkie te rzeczy są nieruchome. Gdyby siła tarcia była coraz mniejsza ślizgałbyś się coraz dalej. Gdyby była równa zeru nigdy nie przestałbyś się ślizgać.

- siła tarcia jest niezależna od wielkości powierzchni zetknięcia się ciał; zależy natomiast od rodzaju materiału, z jakiego wykonane są te powierzchnie oraz od siły nacisku ciała na podłoże,
- współczynnik tarcia statycznego jest większy od współczynnika tarcia kinetycznego, ponieważ opór tarcia statycznego jest większy,
- siła oporu tarcia tocznego zależy od promienia przedmiotu tzn. im większy promień tym siła oporu mniejsza i ciało łatwiej wprawić w ruch,
- zjawisko tarcia odgrywa bardzo ważna rolę w technice i w życiu codziennym-jest powodem zużywania się części maszyn, opon i innych elementów jednakże z drugiej strony dzięki sile tarcia możemy chodzić, siedzieć, trzymać w dłoni różne przedmioty i wykonywać inne codzienne czynności

Czy to możliwe, żeby na świecie nie występowało tarcie?
Przy prawie każdym ruchu występuje tarcie. Występuje między stykającymi się powierzchniami (ciałami fizycznymi).
Jak widać bez tarcia niemożliwe byłoby swobodne poruszanie (chodzenie), ponieważ ślizgalibyśmy się, ani stabilne utrzymanie równowagi (stanie), bo cały czas przewracalibyśmy się, co można wypróbować na bardzo gładkim lodzie.
Siły tarcia odgrywają bardzo ważną rolę, także podczas hamowania. Sprzęgła w samochodach przenoszą przez tarcie moment obrotowy z silnika do skrzyni biegów. Jeżeli nie byłoby tam tarcia, nie byłoby płynnego ruszania pojazdem oraz nie byłoby możliwe zatrzymanie się, hamowania.
Dzięki tarcia mamy ułatwione życie, bo np. możemy normalnie chodzić, czy bezpiecznie jeździć jakimkolwiek pojazdem lub nawet okręty, dzięki swojemu kształtowi mogą łatwiej płynąć po morzu.
Wyróżniamy dwa tarcia:
pożyteczne, gdzie zwiększamy tarcie oraz szkodliwe, gdzie zmniejszamy tarcie.
Najczęściej tarcie jest szkodliwym zjawiskiem ubocznym. Siły tarcia powodują, że we wszystkich maszynach zwiększają się straty energii, a także zużycie elementów maszyn przez ścieranie się materiału. Więc, aby to zmniejszyć smarujemy te części smarami lub odpowiednimi olejami. Także po kąpieli, gdy płytki są mokre, zmniejszamy tarcie wycierając je suchym ręcznikiem, bo możemy zrobić sobie krzywdę, np. przewracając się. Ale występuje także tarcie pożyteczne.
Bez niego nie poruszalibyśmy się. Statki i ryby mają opływowy kształt ciała, co umożliwia im swobodne pływanie, a ryby jeszcze dodatkowo wytwarzają śluz. Gdyby okręty i ryby nie miały takiego kształtu trudniej byłoby im poruszać się po wodzie.
Bez działania siły tarcia niemożliwe byłoby wykonanie nawet podstawowej, najprostszej czynności, bo nie poradzilibyśmy sobie. Nie moglibyśmy się pionowo utrzymać. Także niemożliwa byłaby wtedy jazda jakimkolwiek pojazdem, a przecież w dzisiejszych czasach samochód to „podstawa”, bo niektórym ludziom trudno byłoby dostać się do pracy.




Hamowanie jako pozytywny skutek działania siły tarcia.
Kto uzyskuje duże szybkości, nie mając dostatecznie opanowanej umiejętności skutecznego jej wytracenia, ten naraża siebie i otoczenie na poważne niebezpieczeństwo. Wiele wypadków na jezdniach wynikło stąd, że tak naprawdę dużo łatwiej jest osiągać wysokie szybkości niż je skutecznie wytracać. Hamowanie jest trudniejszą czynnością niż przyspieszanie. I pozostawia mniej możliwości do wyboru. A ze względu na bezpieczeństwo jest zajęciem znacznie ważniejszym.

Każde hamowanie stanowi wytracanie energii ruchu, jaki nadaliśmy uprzednio naszemu pojazdowi. Energii, której źródło znajdowało się przecież w zbiorniku paliwa, a w takim razie, praźródło której stanowił nasz portfel. To podejście zaleca nam stosować technikę jazdy polegającą na rozsądnym i umiarkowanym operowaniu gazem, żeby możliwie rzadko używać hamulców, które nam tę energię ruchu rozpraszają do otaczającej nas atmosfery, w postaci niezauważalnego i nikomu nawet niepotrzebnego ciepła. Zresztą typowa u nas interpretacja przepisów też wymaga raczej bogobojnej jazdy urzędniczego typu, przy której właściwie nigdy nie trzeba będzie przyzwoicie zahamować.

Jednak jeżeli całe życie będziemy unikać zdecydowanego hamowania, to prawdopodobnie nigdy nie będziemy umieli skutecznie zahamować w razie nagłej potrzeby. Im bardziej będziemy oszczędzać naszą energię kinetyczną, im skuteczniej będziemy stosować tę ekonomicznie racjonalną metodę jazdy, tym bardziej zwiększymy prawdopodobieństwo, że w krytycznej sytuacji w ruchu postąpimy nie tak, jak trzeba. Możliwe, że skończymy jazdę na ziemi lub na innym pojeździe. Chodzi o to, żeby prawidłowe postępowanie, umożliwiające maksymalnie skuteczne użycie hamulców, weszło nam tak w podświadomość, aby wszelkie odruchowe działanie było właśnie tym działaniem prawidłowym. Jest to sprawa mogąca decydować czasem o naszym lub czyimś życiu i śmierci. A motocykli dotyczy to w znacznie większym stopniu niż samochodów, bo w samochodach konstruktor nadał pojazdowi z góry założoną wartość rozłożenia sił hamowania na przód i na tył, a w większości motocykli musimy sami się tego nauczyć. I to dobrze się nauczyć, bo błąd może okazać się nie do zaakceptowania dla jednego lub kilku organizmów.

Nawet jeśli zakłada się spokojną, rozsądną i wcale niesportową jazdę, zawsze warto stosować prawidłowe hamowanie, z właściwym rozłożeniem sił hamowania na przednie i tylne koło. I to przy wszelkich hamowaniach: ostrych i zupełnie łagodnych. To warto stosować nawet choćby tylko dla celów treningowych. Dla ćwiczenia bezpiecznej jazdy. Zupełne unikanie ostrzejszego hamowania pozbawiałoby nas tego niezbędnego treningu, jaki jest nam jednak potrzebny. Trzeba przyjąć, że motocykl jest sprzętem sportowym i musi być używany w sportowy sposób, jeżeli chcemy, żeby był bezpieczny - chociaż może to brzmieć niedorzecznie. Dość ostre hamowanie nie może być ograniczone tylko do jakichś sztucznych ćwiczeń na treningowych poletkach. Trzeba wprawiać się codziennie, w rozsądnych granicach oczywiście. Inaczej hamowanie będzie miało bardzo małe zastosowanie praktyczne. Tylko nie zapominajmy przy tym o spojrzeniu w porę w lusterka wsteczne.

Warto pamiętać, że hamowaniu podlega nie tylko motocykl, lecz także jego kierowca, a to powiększa masę i podnosi środek ciężkości. Tym intensywniej im lżejszy jest motocykl, a cięższy kierowca. Należy zatem ostrożnie podchodzić do umiejscowienia wypadkowego środka masy ich obu jako całości. Użycie przedniego hamulca wcale nie wymaga tak wielkiego wysiłku. W zagranicznej prasie powstało nawet pojęcie "jednopalcowego hamulca". Warto zawsze trzymać jedną rękę na dźwigni hamulca, żeby "w razie czego" nie złapać odruchowo za dźwignię więcej niż jednym palcem i żeby odruchowo nie "polecieć przez głowę". Dziś bowiem na wielu motocyklach jest to możliwe.
Przy dzisiejszych hamulcach, dzisiejszych przyczepnościach opon do nawierzchni i przy geometrii dzisiejszych motocykli można łatwo uzyskać siłę hamowania przednim hamulcem, która wystarczyłaby do przewrócenia motocykla przez przednie koło. Wiele widzi się zdjęć motocykli z podniesionym tylnym kołem i to nie tylko w reklamach, ale też w naturze. A to znaczy, że dziś jest to styl jazdy części motocyklistów i nic dziwnego, że marketingowcy to zauważają. W czasach budowy "klasyków" konstruktor musiał orientować się w upodobaniach rynku i spełniać je w ramach inżynierskiej wiedzy i inżynierskich zasad. Dziś wygląda to nieco inaczej. Zresztą odmłodziła się też grupa ludzi nabywających motocykle i dzisiejsi nabywcy kupują je dla nieco innego sposobu użytkowania. Stąd także ta olbrzymia gama rodzajów motocykli, ich zagadkowe nazwy i czasem zupełnie odmienne maniery. To nie jest tylko sprawa postępu technicznego. To jest sprawa doboru kierunków tego postępu...

Intensywność hamowania wyraża się opóźnieniem ruchu, czyli szybkością wytracania szybkości. Mierzy się je ułamkiem przyśpieszenia ziemskiego g. Efektem hamowania w dość realnej praktyce mogą być opóźnienia w granicach od 0 (zupełny brak hamowania) do 1 g i nawet ponad 1 g, czyli 100% (i więcej) przyspieszenia ziemskiego, co jednak można osiągnąć tylko przy dobrych oponach na bardzo dobrej, suchej, przyczepnej nawierzchni. I to jeżeli umiemy w pełni tę przyczepność na obu naszych kołach wykorzystać.
Można w przybliżeniu rozróżnić następujące stopnie intensywności hamowania:

0-0,3 g - "przyhamowywanie", jakie normalnie stosujemy dla zmniejszenia szybkości przed zakrętem lub np. w obliczu pojawiającego się znaku ograniczenia dozwolonej prędkości na drodze;

0,3-0,6 g - ostrzejsze hamowanie, jakie stosujemy, kiedy pojawi się jakaś przeszkoda na drodze, ale jeszcze nie w awaryjnej odległości, lub np. jeżeli zauważymy podnoszony w naszym kierunku pistolet (radarowy mam oczywiście na myśli);

0,6-0,8 g, a może i 1g i więcej - ostre hamowanie typu awaryjnego dla uratowania kogoś lub nas samych przed skutkami naszej lub czyjejś jazdy, która nie powinna mieć miejsca.

Na jakim dystansie możemy zatrzymać pojazd zależy od szybkości, przy jakiej rozpoczynamy hamowanie, i od ostrości hamowania, jaką stosujemy - ewentualnie, jaką możemy stosować na danej nawierzchni (przyczepność). Początkowa szybkość, przy której rozpoczynamy hamowanie, tj. z którą jechaliśmy, wydłuża nam drogę hamowania w kwadracie swej wartości. Dwa razy większa szybkość oznacza cztery razy dłuższą drogę hamowania itd.

Orientacyjne drogi hamowania pojazdów:

oblodzenie, olej na asfalcie przyczepność 0,1 ze 150 km/h 884 m
. . ze 100 km/h 393 m
. . z 60 km/h 141,5 m
. . z 30 km/h 35,4 m
mokry asfalt przyczepność 0,5 ze 150 km/h 177 m
. . ze 100 km/h 78,6 m
. . z 60 km/h 28,3 m
. . z 30 km/h 7,1 m
suchy asfalt przyczepność 0,8 ze 150 km/h 110,6 m
. . ze 100 km/h 49 m
. . z 60 km/h 17,7 m
. . z 30 km/h 4,4 m
suchy asfalt na niemieckiej autostradzie przyczepność 1,0 ze 150 km/h 88,5m
. . ze 100 km/h 39,3 m

Trzeba pamiętać, że ta tabelka dróg hamowania obrazuje tylko techniczny aspekt i to przy założeniu pełnego efektu hamowania, od samego początku hamowania z danej szybkości do zatrzymania się. W rzeczywistości od momentu, kiedy pojawiła się konieczność hamowania, do momentu, kiedy zaczną z pełną skutecznością działać hamulce, upłynie pewien czas, a im większa szybkość, tym większą drogę przejedzie w tym czasie pojazd. Na ten czas składa się przede wszystkim czas reakcji kierowcy, który jest różny dla różnych ludzi, ale także różny u tego samego człowieka, w zależności od jego aktualnej kondycji. To jest czas, jaki upływa od chwili zauważenia konieczności hamowania do momentu rozpoczęcia działania. Uważa się, że w najlepszym przypadku - tj. u wybitnie wysoko kwalifikowanych jednostek, w dobrej kondycji - ten czas wynosi 0,15 s. Przeciętnie raczej 0,3 s. Niektóre autorytatywne źródła podają 1 s jako przeciętną wartość tego czasu. W tym czasie nic się nie dzieje, a motocykl toczy się z pierwotną szybkością. Przy 150 km/h w ciągu 0,15 s motocykl przejedzie 6,25 m, w ciągu 0,3 s - 12,5 m, a w ciągu 1 s - 41,66 m i tyle trzeba dołożyć do tych technicznych dróg hamowania.

Istotny jest nie tylko czas, jaki upływa do podjęcia działania, lecz także słuszności wyboru działania. Bardzo często widzi się zmiany decyzji na drodze, a to oznacza znów czas potrzebny dla tych zmian. Kierowcy wahają się: wyprzedzać - nie, tam ktoś jedzie na przeciwko - ale jednak zdążę - nie, lepiej się schowam. Każdej nowej myśli towarzyszy kolejne rozpoczęcie takiego czy innego działania. A czas leci i wolnej drogi do przeszkody ubywa. Jeszcze gorsze może być jednorazowe podjęcie decyzji, ale niesłusznej. To już jest groźne. Tak można np. wjechać pod jadący naprzeciwko autobus.

Ważna jest też technika wykonania decyzji - położenie palców dłoni na dźwigni i palców stopy na pedale, jednoczesne zamknięcie otwartego dotąd gazu i doprowadzenie do właściwych sił nacisków na pedał i dźwignię. To wszystko musi zająć jakiś czas i nie może to być czas nieskończenie krótki, bo te działania muszą być świadome. Nie mogą być kurczowe. I nie mogą być zbyt raptowne. Muszą być zgodne z potrzebami i nie mogą przekraczać granic narzuconych przez warunki. Przez przyczepność przede wszystkim.

Straty czasu są nieuniknione, a pojazd toczy się nadal bez hamowania lub z częściowym tylko hamowaniem. Przy dużych szybkościach to jednoznacznie wydłuża drogę hamowania. Dochodzi jeszcze może sekunda, a może i więcej, na znalezienie pedału hamulca.


_____________________

Ocena: 5-
13 2 13