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雪路刹车车自横
来源查字典物理网| 2016-10-01 发表| 物理广角分类:生活中的物理

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按道理说,冰雪覆盖的公路上摩擦力很小,汽车急刹车刹不住时,应该向前冲才是,为什么汽车在紧急刹车时车轮会打横呢?这种现象和滑动摩擦有些关系。

滑动摩擦中的一个规律

摩擦有干摩擦和湿摩擦之分。干摩擦又可分为滑动摩擦和滚动摩擦两种,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

当一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,在与滑动方向垂直的方向上的摩擦会迅速减小,在这个方向上的摩擦就变成了湿摩擦,好像在物体表面上涂了油一样,这个方向上摩擦力的大小不及滑动方向上滑动摩擦力的十分之一。

这个规律,我们在日常生活中,经常不自觉地使用着。比如,我们在用钻头钻木头时,钻头钻进木里后,如果停钻,想把钻头拔出来是很困难的,因为这时有静摩擦力的作用。但如果我们让钻头继续旋转,钻头就很容易地拔出来了,这是由于钻头在转动时,钻头和木头在旋转的水平方向有了滑动摩擦,因此,沿竖直方向上的摩擦就很小,只要轻轻用力,钻头就可以拔出来。

有了滑动摩擦的这个规律,我们就可以明白汽车在冰冻的路面上急刹车时,会出现甩尾打横的原因了。

雪路刹车车自横的原因

雨雪冰冻的天气,当车辆在冰冻的路面上正常行驶时,车轮与地面之间的摩擦为滚动摩擦。当路面较滑时,车轮受到的滚动摩擦较小,会出现车轮在地面上空转的情况,车轮不会在路面上滑动,车轮也不会打横,也就不会出现车轮侧滑的情况。

当遇到紧急状态急速刹车后的情况就不同了。急速刹车后,制动器被卡紧,车轮不能转动,汽车的车轮就在地面上滑动。由于结了冰的路面很滑,车轮受到的滑动摩擦力很小。这时,和滑动方向相垂直的方向上受到的摩擦力再减小10倍,那就更小了。

不管什么型号的汽车,在刹车时,两个后轮的刹车达到百分之百的完全一样是不可能的。再加上,下雨天路面的积雪存冰会导致路面上高低不平。一般公路为了排水的需要,常常使路面的中间高一些,两边低一些。以上这些在平时看来微不足道的因素,在这个时候便显示出了出人意料的作用,给急刹车的汽车后轮一个横向力,使汽车甩尾打横。

车轮打横的这种现象,不单单发生在有冰雪的路面上进行紧急刹车的时候,如果刹车片完全抱死,也会出现这种情况。当司机紧紧踩着刹车不放,把汽车轮胎完全抱死,车轮在路面上滑动,路面和车轮间的摩擦,会使路面和车轮的温度升高,导致路面的柏油(沥青)或轮胎上的橡胶熔化,形成一层薄薄点的液体,填充在轮胎和路面之间,大大减小了轮胎和路面之间的摩擦力,使车轮打横。在崎岖的盘山公路上,急刹车有时还能使汽车从陡峭的山崖上翻下去哩。所以,山区的公路上的很多载重汽车要用专门的水箱淋浇汽车车轮。

其实,我们在有积雪冰冻的路面上骑自行车时,当遇到紧急情况,突然紧捏车阀,自行车也会出现转弯调头的现象,这就是打横现象。这时,我们感到好像有人横着推了自己一把,如果防备不好,会措手不及,可能会摔倒在地。

避免车轮打横的现象出现的方法

从车轮打横的原因我们可以看出,为了避免车辆打横,要尽量避免车轮和地面之间的相对滑动,保证车轮在地面上滚动,哪怕是车轮转得很慢很慢。这就要求我们,不管是骑自行车,还是驾驶汽车,在公路上行驶时,特别是在雨雪冰冻天气的路面上行驶时,要精神高度集中,遵守交通规则,特别是要不超速驾驶,只有这样,才能在遇到紧急情况时,不紧急刹车,我们姑且叫做慢刹车,仅使车轮的转动减慢,但仍然保持轮胎在地面上滚动而不滑动。

交通实践还告诉我们,利用紧急刹车的方式刹车后的刹车的距离,和采用慢刹车的方式刹车后的刹车的距离相比,前者比后者还约长20%哩。

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