Стоит ли ехать на желтый свет?

Стоит ли ехать на желтый свет?

Каждый водитель порой оказывается перед необходимостью быстро решить, остановиться или проехать на желтый свет светофора. При каких значениях начальной скорости и расстояния до перекрестка следует остановиться, если заранее известны время, в течение которого горит желтый свет, и размеры перекрестка? Определите интервал скоростей и расстояний, при которых можно проехать вовремя.

Ступенька

Какая горизонтальная сила должна быть приложена к оси колеса, чтобы оно въехало на ступеньку. Высота ступеньки, радиус колеса, масса автомобиля известны. При каких условиях задача имеет решение?

Ремни безопасности

Оцените натяжение ремней безопасности водителя во время аварии автомобиля, двигающегося равномерно с известной скоростью и врезавшегося в фонарный столб. Величина деформации капота известна.

Повернуть или остановиться?

Представьте себе, что автомобиль, за рулем которого вы сидите, едет прямо на кирпичную стену, которая находится в конце Т-образного перекрестка (рис.). Что делать? Тормозить изо всех сил, не допуская заноса, стараясь рулить прямо? Поворачивать на полной скорости или выруливать вбок, тормозя по мере возможности? Рассмотрим задачу последовательно. Предположим, что вы успеете вовремя, если будете тормозить, не сворачивая. Будет ли при этом поворот столь же безопасным? Прежде всего, конечно, следует рассмотреть идеальный случай. Затем можно учесть возможность заносов, различие в сцеплении с дорогой передних и задних колес, «усталость» тормозов. А что если торможение на прямой не спасет вас? Стоит ли тогда стараться повернуть или, может быть, смириться с трагической неизбежностью?

Другой вариант аналогичной ситуации: перед вами на дороге большой предмет. Что лучше сделать: остановиться или попытаться его объехать?

Блокирование колес

Если нужно быстро остановить машину, следует ли резко нажать на педаль тормоза и заблокировать колеса?

Автомобильные шины без протектора

Если бы вам предоставили возможность выбирать между нормальными и широкими шинами без протектора, то какие бы вы предпочли с точки зрения лучшего торможения? Во время гонок серийных автомобилей на их задние колеса часто надевают широкие шины без протектора. Почему?

Трение и автомобильные гонки

Во время автомобильных гонок результаты оцениваются в первую очередь по двум главным показателям: максимальной скорости автомобиля и времени прохождения им дистанции в четверть мили. Чтобы увеличить сцепление колес с дорогой, перед стартом под задние колеса подливают липкую жидкость. Однако увеличение трения, оказывается, влияет на время, затрачиваемое на прохождение дистанции, но мало влияет на максимальную скорость. Почему?

Автомобиль трогается с места

Много спорят о том, как следует трогаться с места на скользкой дороге. Одни утверждают, что это нужно делать на низкой передаче, другие говорят, что на высокой. Имеет ли вообще значение, какая передача включена? Что требуется, чтобы автомобиль тронулся с места? Почему его начальная скорость должна быть малой? Какое преимущество имеет одна передача перед другой? Как зависит момент силы, действующей на колесо, от передачи?

Ускорение и торможение автомобиля на повороте

Почему не следует резко тормозить на повороте? Предположим, вы, уже совершая поворот, вдруг решили, что едете слишком быстро. Что произойдет, если вы резко нажмете на педаль тормоза? Гонщики нажимают на педаль газа, выходя из поворота, но не на повороте. Почему?

Конструкция велосипеда

Почему современный велосипед делается именно таким? В прошлом существовало много различных конструкций велосипедов (см. рисунок 1). Одни имели колеса разного диаметра, у других педали соединялись прямо с осью переднего колеса. Отличается ли современный велосипед большей устойчивостью и большим коэффициентом полезного действия по сравнению со своими предшественниками? Почему вилка переднего колеса современного велосипеда изогнута? Сохранит ли велосипед устойчивость, если этой вилке придать другие формы, такие как на рис. 2.

 

Шины большого диаметра

Будет ли автомобиль двигаться быстрее, если поставить на колеса шины большого диаметра?

Автомобиль на льду

Что нужно делать, чтобы выправить автомобиль, если его «заносит» в гололед: пытаться вырулить прямо или поворачивать руль в сторону заноса? почему?

Балансировка колес

Будет ли сбалансировано вращающееся колесо автомобиля, если оно балансировалось статически при помощи обычного пузырькового уровня? Можно ли добиться одновременно статического и динамического баланса колеса, прикрепляя к его ободу один балансировочный груз? Два груза?

Дифференциал автомобиля

Когда автомобиль совершает поворот, колеса, движущиеся по наружной дуге, должны вращаться быстрее, чем те, что движутся по внутренней дуге. Как это может происходить, если «наружные» и «внутренние» колеса (попарно – передние и задние) установлены на одной оси?

Вспучивание дороги

На дороге, которая первоначально была ровной, возникает ухаб, а вслед за ним через некоторое время еще один. Кажется он сам собой вырастает поперек дороги. И дорога – будь то грунтовая, асфальтированная или даже бетонная – становится похожей на стиральную доску, особенно после дождя, когда в складках собирается вода. Подобное явление наблюдается на трамвайных и железнодорожных путях. Когда по такому деформированному участку проходит поезд, возникает страшный грохот. Недаром подобные участки называют «ревущими». Аналогичные «стиральные доски» встречаются лыжникам на лыжне. Почему возникает такая волнообразная («гофрированная») поверхность и чем определяется ее период? Оцените период, моделируя описанный эффект в ящике с песком с помощью небольшого колесика.

Характеры» волчков

Почему вращающийся волчок не падает? Сила тяжести стремится повалить волчок – значит, на него должна действовать еще какая-то сила, направленная вверх. Чем она обусловлена? Как объяснить различные «характеры» волчков? Одни крутятся спокойно, другие прецессируют. Одни всегда крутятся ровно, другие, прежде чем перейти к устойчивому вращению, качаются. Вращение одних затухает плавно, равномерно, другие резко останавливаются.

Антифриз в радиаторе

Почему смесь антифриза с водой замерзает при более низкой температуре, чем чистая вода? Каким образом антифриз предохраняет двигатель от перегрева летом?

 

 

20. Обледенение карбюратора

В иные дни (даже при температуре воздуха около 5°С) карбюратор машины замерзает, и она не заводится. На рисунке показано как дроссельная заслонка примерзает, прекращая подачу воздуха к двигателю. Почему это происходит? Когда вероятность замерзания больше, в сухую или влажную погоду? Может ли это случиться при температуре ниже 0°С?

 

Встречные поезда

Скоростные поезда при встрече должны замедлить ход, иначе стекла в вагонах разобьются. Почему? В какую сторону при этом выпадают стекла: внутрь вагонов или наружу? Может ли случиться подобное, если поезда движутся в одном направлении? Будет ли человека притягивать к поезду или отталкивать от него, если человек окажется слишком близко от быстро идущего поезда?

Глиссирующие» автомобили

Если, двигаясь на автомобиле по мокрой дороге с большой скоростью, резко затормозить, то автомобиль поведет себя как глиссер: шины его начнут скользить по тонкой пленке воды, практически не касаясь дороги. Почему это происходит? Почему автомобиль не всегда скользит на мокрой дороге, даже если тормоз нажат?

Противотуманные фары

Почему «противотуманные» фары автомобиля делают желтого цвета? Помогает ли это на самом деле? Имеет ли при этом значение, где вы едете: в городе или за его пределами?

Стоп-сигнал и светофор

Представьте себе, что вы едете на машине по ночной улице; в это время идущий на квартал впереди вас автомобиль подъезжает к красному светофору, но вам кажется, что его красный стоп-сигнал горит где-то за перекрестком. Однако, подъехав к светофору, вы убеждаетесь, что автомобиль, как и положено, остановился перед светофором. Как объяснить этот обман зрения?

Автомобильный спидометр

Известно, что, как правило, алюминиевые предметы не притягиваются магнитом. Однако, если над алюминиевым диском подвесить подковообразный магнит, а диск укрепить так, чтобы он мог вращаться вокруг оси, проходящей через его центр, то диск начнет вращаться, если раскрутить магнит. Почему вращается диск? Вращается ли он в ту же сторону, что и магнит? Примерно также работает спидометр автомобиля, с той лишь разницей, что в нем вращающийся магнит находится внутри круглой алюминиевой коробочки, к которой прикреплены стрелка и пружинка; коробочка не вращается, так как ее удерживает пружинка.

Автомобильная антенна

Почему антенны автомобильных радиоприемников устанавливаются снаружи и, как правило, вертикально? Можно ли установить антенну на ветровом стекле?

Стоит ли ехать на желтый свет?

Каждый водитель порой оказывается перед необходимостью быстро решить, остановиться или проехать на желтый свет светофора. При каких значениях начальной скорости и расстояния до перекрестка следует остановиться, если заранее известны время, в течение которого горит желтый свет, и размеры перекрестка? Определите интервал скоростей и расстояний, при которых можно проехать вовремя.

Ступенька

Какая горизонтальная сила должна быть приложена к оси колеса, чтобы оно въехало на ступеньку. Высота ступеньки, радиус колеса, масса автомобиля известны. При каких условиях задача имеет решение?

Ремни безопасности

Оцените натяжение ремней безопасности водителя во время аварии автомобиля, двигающегося равномерно с известной скоростью и врезавшегося в фонарный столб. Величина деформации капота известна.

Повернуть или остановиться?

Представьте себе, что автомобиль, за рулем которого вы сидите, едет прямо на кирпичную стену, которая находится в конце Т-образного перекрестка (рис.). Что делать? Тормозить изо всех сил, не допуская заноса, стараясь рулить прямо? Поворачивать на полной скорости или выруливать вбок, тормозя по мере возможности? Рассмотрим задачу последовательно. Предположим, что вы успеете вовремя, если будете тормозить, не сворачивая. Будет ли при этом поворот столь же безопасным? Прежде всего, конечно, следует рассмотреть идеальный случай. Затем можно учесть возможность заносов, различие в сцеплении с дорогой передних и задних колес, «усталость» тормозов. А что если торможение на прямой не спасет вас? Стоит ли тогда стараться повернуть или, может быть, смириться с трагической неизбежностью?

Другой вариант аналогичной ситуации: перед вами на дороге большой предмет. Что лучше сделать: остановиться или попытаться его объехать?

Блокирование колес

Если нужно быстро остановить машину, следует ли резко нажать на педаль тормоза и заблокировать колеса?