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


剎車距離與質量(重量)有關,質量越大剎車距離越長。這是物理知識。


忠心耿耿8652


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


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


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。


力學Nerd王小胖


中學物理往往討論的是理想狀態下的運動,其實,實際情況下,就沒有“理想狀態”。

具體到剎車問題,中學物理確實認為剎車距離和車的大小無關,它的理論依據是:同樣的道路,輪胎和道路的摩擦係數是相同的,質量大的車慣性大,但同時因為壓力大,摩擦力也會按正比增加,一反一正,正好對消。

這道理倒沒錯,但是,這假設忽略了不少因素:

首先,這假設是汽車輪子完全剎住,運動中純粹是滑動摩擦,實際情況不完全是這樣,如果考慮車輪又有滾動又有滑動,情況就完全不是一碼事了,所以,大車和小車摩擦力比例不會是和他們質量成正比,因此,剎車距離不可能相同。

其次,道路和輪胎摩擦係數是有前提條件的,一般以雙方都不變形,不嚴重升溫為基礎數據,如果輪胎和道路嚴重變形甚至損壞,就是說它們的材料在過大的摩擦力作用下,表面脫落,花紋變形,這時候摩擦係數會發生顯著變化,原來的假設基礎就不存在了,當然摩擦力也會變化,剎車距離必然會隨著變化。


有李走遍天下


質量越大剎車距離越長。初中物理告訴我們,運動物體重量越重慣性越大這麼簡單的慨念都沒有學到?當車速不變,車胎和路面的摩擦力不變的條件下,由於汽車剎車片與剎車盤的摩擦力有限,所以車輛越重,速度越快,慣性越大需要的剎車距離就越長。小車也一樣,所以當你開車長途旅行的時候,車上不用的東西要全部拿下來,減輕重量。可以省油不說,剎車距離可以縮短,說不定可以救你的命。

上面說的就是答案,你不懂就悟,悟到了,你就不會忘記這種知識。

謝Empty note qnull先生指出我的錯誤。想你致敬[贊][贊][贊][玫瑰][玫瑰][玫瑰]

再次謝謝空話不空先生!


骨頭無畏牛刀


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


理想狀態,忽略空氣阻力什麼的,假設直接抱死,發動機不在提供動力。車的動能1/2M*V*V,車停下來後摩擦力做的功為F*S,F摩擦力=車對地面壓力*摩擦係數=重力*摩擦係數=M*G*u,摩擦力做功=M*G*u*S,其中G重力加速度與u摩擦係數一定,根據能量守恆,兩邊就可以約掉質量M,最後就是1/2*V*V=G*u*S,所以等式沒有質量,體現出速度越大距離越遠。希望高中物理沒記錯。

所以理想狀況下,確實與質量無關,與輪胎摩擦係數,速度有關。


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胡說!這人不懂科學!剎車不是把車輪剎死就制動了!這期間有動力力學,磨察力!慣性!風阻係數!輪胎氣壓!牽引力!都有著直接的關係!要不然也不會發明碟剎,abs!氣剎!說白了!一般人,一半句就說清了!你也未必能弄懂!常人不懂得機械常識多了去了!不要把一知半解當大師傅!差的遠了去了!術有專攻!懂得人都是聰明人!不懂得!在別人看你就是250哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈古人云:人活到老學到老!哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈


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