Центробежная сила автомобиля при повороте: Центробежная сила и смещение на повороте

Содержание

Движение на поворотах

Автомобиль на повороте испытывает действие дополнительных внешних сил, в частности центробежной силы, которые отсутствуют при движении на прямолинейных участках дороги. Центробежная сила стремится сдвинуть автомобиль к внешней стороне от центра поворота дороги. Ее величина зависит от веса автомобиля, радиуса закругления и квадрата скорости. Вот почему при большой скорости автомобиля опасно делать резкие повороты рулевого колеса, выполняемые в минимальные промежутки времени: в этом случае радиус резко уменьшается, а центробежная сила соответственно увеличивается.

Существует справедливое мнение, что на дороге нет двух одинаковых поворотов. Каждый поворот имеет другой радиус, другой уклон, другое покрытие, другую видимость или другую окружающую обстановку. Поэтому водитель должен оценивать каждый поворот и выбирать скоростной режим, обеспечивающий безопасность движения именно на этом конкретном повороте с учетом присущих ему особенностей и неожиданностей На повороте никогда не следует смотреть на дорогу непосредственно перед автомобилем, Необходимо смотреть на конец поворота или на более дальний видимый участок дороги. Тогда водитель сможет не только правильно определить радиус поворота, но также увидит, не подъезжает ли кто с противоположной стороны, свободна ли дорога на его стороне.

Двигаясь на повороте, нельзя допускать скольжения, которое может привести к потере управления автомобилем. Если на повороте при сухом покрытии водитель услышит скрип шин, то, значит, он развил чрезмерную скорость. Нельзя срезать повороты, необходимо всегда ехать по правой стороне дороги. На повороте не следует тормозить, переключать передачи, чересчур резко нажимать на педаль управления открытием дросселя. Все это может послужить причиной возникновения опасной ситуации.Правильный поворот следует осуществлять следующим образом: перед приближением к его началу необходимо уменьшить скорость до соответствующего предела, определяемого на основании опыта; начало закругления следует проезжать, не увеличивая скорость вращения коленчатого вала двигателя, но и без торможения даже двигателем; одновременно без рывка, постепенно поворачивать рулевое колесо, ускоряя его вращение по мере увеличения кривизны поворота; примерно от половины поворота постепенно увеличивая частоту вращения коленчатого вала двигателя так, чтобы выйти из поворота со скоростью, равной по величине скорости перед началом прохождения поворота. Поворачивать рулевое колесо обратно в основное положение нужно также без рывка и постепенно.

Необходимо помнить, что из-за инерции движения автомобиля начинать выполнение поворота следует несколько раньше начала непосредственного закругления дороги, а выходить из поворота надо также соответственно раньше. Величина этого опережения определяется на основании длительного опыта. Правильное выполнение поворотов характеризуется отсутствием заноса и плавностью. Рулевое колесо необходимо держать всеми пальцами и ладонями обеих рук достаточно крепко, по. возможности, не следует перекладывать руки, а вращать колесо, не отнимая от него рук. Нельзя перекладывать руки крест-накрест. Если на повороте с очень большой кривизной, например на горных серпантинах, водителю нужно переменить положение одной руки, то необходимо, чтобы другая рука всегда плотно обхватывала обод рулевого колеса. Отнимать от рулевого колеса обе руки одновременно во всех случаях запрещается. Одной из трудных задач для водителя является быстрое и безошибочное определение величины кривизны поворота и отсюда выбор безопасной скорости движения.

КАК СПРАВИТЬСЯ С ЗАНОСОМ | Наука и жизнь

Автомобиль следует по нормальной траектории, затем его заднюю часть неожиданно заносит влево.

Действие центробежной силы частично поглощается упругими элементами подвески.

Положение рук водителя на рулевом колесе во время вывода автомобиля из заноса.

‹

›

Открыть в полном размере

Когда возникает угроза заноса, например, на скользкой или мокрой дороге либо на неожиданном крутом повороте, нужно быть особенно внимательным. Напомним, что время реакции водителя от начала заноса до поворота рулевого колеса или любого другого ответного действия составляет в среднем три четверти секунды, а автомобиль за это время пробегает около 20 метров. Опытный водитель чувствует, когда автомобиль может занести, умеет предотвратить занос и выйти из него, потому что знает, как поведет себя автомобиль и что надо делать в критической ситуации.

Во время движения по прямой на автомобиль действуют, с одной стороны, сила тяжести и сила тяги, величина которой зависит от мощности, развиваемой двигателем, с другой - сила трения колес, возникающая в точках их контакта с дорогой, и сила сопротивления, создаваемая на тормозных барабанах или дисках при нажатии на педаль тормоза. Как только передние колеса поворачиваются, ситуация осложняется.

Во-первых, в точках контакта шин с дорогой возникает боковая сила, перпендикулярная направлению движения, которая заставляет автомобиль отклоняться в сторону. (Подробнее об этом см. «Наука и жизнь» № 5, 1999 г.) Во-вторых, вступает в действие центробежная сила, которая стремится удалить автомобиль от центра поворота. Если в этот момент прибавить газ, то центробежная сила резко возрастает. Она как бы «выталкивает» автомобиль к внешней обочине и выводит его на больший радиус (при повороте налево) или, что еще хуже, «кидает» на полосу встречного движения (при правом повороте).

Такое может случиться, если сцепление колес с дорогой недостаточно. Чтобы справиться с автомобилем в подобной ситуации, нужно ослабить действие центробежной силы, а для этого необходимо знать, как она действует.

Величина центробежной силы зависит прежде всего от радиуса поворота: чем радиус поворота больше, тем она меньше. Отсюда — первое правило: водитель должен максимально увеличить радиус поворота, используя всю разрешенную правилами дорожного движения ширину проезжей части. С другой стороны, центробежная сила изменяется пропорционально квадрату скорости. (Это значит, что на скорости 100 км/ч она в четыре раза выше, чем на скорости 50 км/ч.) Отсюда — второе правило: прежде чем начать поворот, надо достаточно снизить скорость.

Никогда резко не тормозите. Это может только спровоцировать занос, но никогда не поможет, если он уже начался. Только очень легкое (лучше всего дробное) притормаживание может улучшить сцепление колес с дорогой.

Восстановить устойчивость автомобиля можно и умеренным нажатием на педаль управления подачей топлива, или на педаль газа. Но не забывайте, что этот прием поможет «защититься» от заноса только на переднеприводном автомобиле. Если же ведущие колеса у него задние, то, наоборот, нужно плавно отпустить педаль газа и ехать помедленнее. Последняя рекомендация относится и к полноприводному автомобилю.

Умелые действия рулевым колесом — лучшее средство борьбы с заносом. Когда все четыре колеса сцеплены с дорогой, повороту с большим радиусом стоит предпочесть несколько избыточное поворачивание рулевого колеса. Его нужно выполнять безошибочно, четко и быстро. Происходит это далеко не всегда. В критической ситуации водитель редко выбирает нужный угол поворота руля. Резкий избыточный поворот может направить автомобиль к противоположной обочине. Пытаясь вернуть его на свою полосу движения, водитель часто совершает вторую ошибку - слишком резко выворачивает руль в обратную сторону. Помните: чрезмерный поворот рулевого колеса в обратную сторону приводит к аварии чаще, чем собственно занос.

Важно знать и о том, что центробежная сила стремится опрокинуть автомобиль на внешнюю сторону поворота, воздействуя на его центр тяжести. Положение этой точки меняется в зависимости от того, как автомобиль нагружен, но всегда располагается несколько выше осей колес, либо посередине между ними, либо ближе к передней или задней оси. Если водрузить несколько тяжелых чемоданов на крышу, то центр тяжести займет самое высокое положение, при котором автомобиль наименее устойчив. Но даже в этом случае он может накрениться до определенного предела, не рискуя опрокинуться, потому что в действие вступают силы упругости узлов подвески. Шины сплющиваются, рессоры прогибаются, и подвеска поглощает значительную часть центробежной силы, возникающей при повороте автомобиля.

Крайне важное условие вывода автомобиля из заноса — правильное положение рук на рулевом колесе. Если представить руль в виде циферблата часов, то руки должны лежать на нем на уровне цифр 10 и 2. Только в этом случае действия водителя будут скоординированными и правильными.

Литература

Бонн Андре. Мастерство управления автомобилем. — М.: Транспорт, 1976.

Реймпель И. Шасси автомобиля. Рулевое управление. — М.: Машиностроение, 1987.

Вождение по кривым | Driving Information

Help Center

Alabama
Alaska
Arizona
Arkansas
California
Colorado
Connecticut
Delaware
Florida
Georgia
Hawaii
Idaho
Illinois
Индиана
Айова
Канзас
Кентукки
Луизиана
Мэн
Maryland
Massachusetts
Michigan
Minnesota
Mississippi
Missouri
Montana
Nebraska
Nevada
New Hampshire
New Jersey
New Mexico
New York
North Carolina
North Dakota
Огайо
Оклахома
Орегон
Пенсильвания
Род-Айленд
Южная Каролина
Южная Дакота
Tennessee
Texas
Utah
Vermont
Virginia
Washington
Washington D. C.
West Virginia
Wisconsin
Wyoming

Online Drivers Ed

Courses available for all skill levels. Выберите свой штат, чтобы начать.

Практический тест на получение разрешения

Подготовьтесь к экзамену на получение разрешения на сайте DriversEd.com

Для лучшего понимания и запоминания приемов безопасного вождения на поворотах вы должны понимать, как работает вождение, когда автомобиль приближается к поворотной точке. Рассмотрим роль центростремительных и центробежных сил. Сила, ответственная за изменение направления, называется центростремительной силой. Центростремительная сила необходима для того, чтобы объект двигался по окружности. Сила, действующая от центра на тело, движущееся по окружности, называется центробежной силой и увеличивается с ускорением. Центробежная сила вызывает сильное внешнее притяжение вашего автомобиля.

Прежде чем войти в поворот, вам нужно замедлиться. Снижение скорости на повороте может привести к заносу автомобиля.

Ищите знаки, указывающие на повороты, и смотрите вперед, чтобы определить крутые повороты впереди. Попробуйте предсказать длину и примерный угол поворота, чтобы знать, как подготовиться к лучшему и плавному маневру.

Понимание центробежных и центростремительных сил
Кривые

Как все движется и почему: дураки

Впервые я узнал о мифе о центробежной силе на уроках физики в старшей школе. На бумаге и в теории это вполне реальная сила, которая отталкивает вас от чего-то. Этот термин появляется в автомобильном мире, когда люди обсуждают силы, воздействующие на автомобиль, когда он проходит поворот. Дело в том, что это неправда. Даже не близко. Не будь дураком, который думает иначе. Действующие силы — это центростремительные силы. Силы притягивают вас, а не наоборот. Позволь мне объяснить.

Я начну с очень технического определения из моего восьмого издания Engineer-In-Training Reference Manual Michael R. Lindeburg, PE. В книге говорится: «Второй закон Ньютона гласит, что на каждое ускорение, которое испытывает тело, действует сила. Для тела, движущегося по криволинейной траектории, полное ускорение можно разделить на тангенциальную и нормальную составляющие. По второму закону Ньютона действуют соответствующие силы в тангенциальном и нормальном направлениях. Сила, связанная с нормальным направлением, известна как центростремительная сила».

Линдебург продолжает: «Центростремительная сила — это реальная сила, действующая на тело по направлению к центру вращения. Так называемая центробежная сила есть кажущаяся сила, действующая на тело, направленная от центра вращения».

Я добавил курсив для большей выразительности. Давайте сломаем это.

Нормальная сила, о которой упоминает Линдебург, относится к силе, притягивающей тело, к центростремительной силе. А тело, в данном случае, это машина. Когда автомобиль входит в поворот, сила трения между шиной и дорогой создает силу, притягивающую вас к повороту или к центру. Это сила трения, которая позволяет машине поворачиваться во время движения.

Трудность во всем этом возникает из-за третьего закона физики Ньютона: на каждое действие должно быть равное и противоположное противодействие. Поскольку трение между шинами и дорогой притягивает машину, вы, человек в машине, чувствуете сопротивление этому движению, поэтому вы чувствуете притяжение наружу. Вот почему, когда вы поворачиваете налево, ваше тело хочет пойти направо и наоборот. Ваше тело реагирует на приложенную силу, чтобы втянуть вас внутрь.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.