Hvordan ændrer friktionshastigheden stopafstand?

Det er vigtigt at afklare, at friktion i sig selv ikke har en hastighed. Friktion er en styrke, der modsætter sig bevægelse , og dens størrelse afhænger af faktorer som de materialer, der er i kontakt og kraften, der presser dem sammen. Imidlertid er effekten af ​​friktion på stopafstand stærkt påvirket af hastighed.

Her er hvordan:

* Højere hastighed, længere stopafstand: Når et køretøj bevæger sig hurtigere, har det mere kinetisk energi (bevægelsesenergi). For at bringe det til et stop, skal der udføres mere arbejde af friktionskraften. Da arbejde er krafttider afstand, betyder det, at en længere afstand kræves for at sprede den samme mængde energi ved højere hastigheder.

* Friktionskraft forbliver relativt konstant: Hvis man antager, at bremsesystemet fungerer korrekt, vil friktionskraften mellem dækkene og vejen forblive relativt konstant, uanset hastigheden.

* kinetisk energi øges med firkanten af ​​hastighed: Dette betyder, at fordobling af hastigheden firedobler den kinetiske energi. For at stoppe denne øgede energi skal køretøjet rejse en meget længere afstand.

Her er en forenklet illustration:

Forestil dig en bil, der kører på 20 km / h og en anden ved 40 km / h. Bilen ved 40 km / h har fire gange den kinetiske energi i bilen ved 20 km / h. Derfor vil det kræve fire gange stopafstanden for at bringe den til et komplet stop, hvis man antager, at den samme friktionskraft anvendes.

Konklusion:

Mens friktion i sig selv ikke har en hastighed, er dens indflydelse på stopafstand direkte relateret til objektets hastighed. jo højere hastighed, jo større er den kinetiske energi, og jo længere er stopafstanden, der kræves for at overvinde denne energi.