Вопрос № 41110: Уважаемые друзья. Есть очень интересная задача из механики:
Автомобиль движется с определённой скоростью. Начинает процесс торможения.
Первый случай - водитель держит автомобиль на дороге прямо (не поворачивает руль во время торможения).
...
Вопрос № 41.110
Уважаемые друзья. Есть очень интересная задача из механики:
Автомобиль движется с определённой скоростью. Начинает процесс торможения.
Первый случай - водитель держит автомобиль на дороге прямо (не поворачивает руль во время торможения).
Второй случай - водитель начинает корректировать траекторию автомобиля во время торможения, например, чтобы уклониться от препятствия.
Начальная скорость в обоих случаях одинаковая.
Теперь самое интересное - тормозной путь в первом случае короче, чем во втором. Вопрос: почему?
Напомню, что закон сохранения энергия в обычном выражении (переход кинетической энергии в потенциальную и наоборот с сохранением полной энергии) неприменим для сил трения (как, в общем, и для любых диссипативных сил). Это вы можете проверить в любом учебники по механике, где есть раздел про силы трения, например, Матвеев А.Н. "Механика и теория относительности: учебник для ВУЗов".
Удачи!
Отвечает: Boriss
Здравствуйте, Кучумов Евгений Владимирович!
В общем случае не следует ограничивать закон сохранения энергии одной механикой: здесь, например, часть кинетической энергии переходит в тепловую, в энергию деформации (разрушения) дороги, истирания слоя резины ....
Другой известный пример: взаимодействие движущихся под углом 90 градусов заряженных частиц - там даже импульс не сохраняется, если не учитывать импульс поля! Давно Матвеева в руках не держал, наверняка есть оговорка и там
Насчет "короче" - не проверял. Здесь возможны и психологические факторы ... Еще: какие колеса не крутятся (привод), занос задних надо учитывать - перемещение не только "вперед", но и вбок, перераспределене сил давления на колеса с разных сторон + зависимость коэффициента трения от силы давления
--------- Вывод - то место в тексте, где вы устали думать
Ответ отправил: Boriss (статус: Профессор) Россия, Саранск Организация: факультет Электронной техники, Мордовский госуниверситет Адрес: г. Саранск WWW:Программирование на Паскале ---- Ответ отправлен: 24.04.2006, 11:33 Оценка за ответ: 4 Комментарий оценки: Я имел ввиду закон сохранения, котирующийся в теоретической механике. Понятно, что часть энергии переходит во внутреннюю,
не механическую энергию. Именно поэтому нельзя применять для подобных задач классическое определение закона сохранения энергии (которое, почти по настоящему применимо для систем, очень близких к консервативным). Например, на кафедре "Теоретической механики", на которой я работаю, один доцент пытался применить закон сохранения для тела, падающего в однородном гравитационном поле с силами трения, различной зависимости от скорости (сухое, жидкостное (жидкое
), аэродинамическое (воздушное) трения), и очень удивлялся и досадовал, почему же закон сохранения даёт не ту скорость в конце падения, чем прямое решение уравнения динамики. На счёт укороченного тормозного пути - разница очевидна. Сам видел, как в одной немецкой передаче в "прямом эфире" проводили подобный эксперимент, правда с миникаром. Разница была на лицо. Этот эффект известен многим инженерам в автомобильной промышленности, да и автодорожным инспекторам наверное тоже (просто не имел счастью
разговаривать хоть с одним из них на подобную тему).:)