Расчет тормозного пути

Пример расчета тормозного пути

Задача

Машинист тепловоза отключает двигатель и начинает тормозить в момент, когда тепловоз имеет скорость 90 км/ч.

Пройдя какой путь тепловоз остановится, если сила торможения постоянна и составляет 0,12 его веса, а движение происходит по горизонтальному и прямолинейному участку дороги?

Пример решения

Тепловоз движется поступательно, поэтому рассмотрим движение его центра масс С, считая, что к нему приложены все внешние силы (рисунок 4.1).

определить длину пути торможения если сила торможения постоянна
Рисунок 4.1

После того как отключается двигатель и включается тормозное устройство, на тепловоз действуют три силы: сила тяжести G, нормальная реакция рельсов Rn и сила торможения F. В начале торможения скорость ν0=90 км/ч=25 м/с, в конце ν=0. Требуется определить пройденный путь s.

Для определения тормозного пути применим теорему об изменении кинетической энергии. При этом ν=0, работы сил G и Rn равны нулю (эти силы действуют перпендикулярно к направлению перемещения), работа силы F:

A = F∙s∙cos180°.

Получаем уравнение:

-m∙V02/2 = -F∙s;
s = m∙V02/(2∙F) = m∙V02/(2∙0,12∙m∙g)=
=252/(2∙0,12∙9,81) = 265 м
.

Другие примеры решения задач >>