Решение: Причина аквапланирования шин
Статья к заданиюТорможение на заснеженной дороге
На одном из порталов для автолюбителей приводится рисунок, демонстрирующий, что коэффициент трения шин о поверхность дороги зависит от погоды. Тормозной путь автомобиля намного увеличивается, если торможение автомобиля происходит на скользкой дороге.
СУХО — L
ДОЖДЬ — 2L
ГРЯЗНО, СНЕГ — 4L
ЛЁД — 8L
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Водителей предупреждают, что опасно ездить на автомобиле с сильным износом протектора шин. Особенно опасно, если автомобиль движется в дождь по мокрому асфальту и лужам: между шинами и дорогой может образоваться слой воды, из-за чего исчезает сцепление колёс с дорогой.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Почему аквапланирование характерно для шин с сильным износом протектора, а с хорошим протектором этот эффект практически не наблюдается?
Решение по шагам
4 шагаКанавки и углубления хорошего протектора отводят воду из пятна контакта шины с дорогой.
Благодаря удалению воды резина соприкасается с асфальтом, поэтому сохраняется сила трения и сцепление колеса с дорогой.
$$F_{\text{тр}} = \mu N$$При сильном износе протектора канавки становятся мелкими или исчезают. Вода не успевает вытекать из пятна контакта и образует слой между шиной и дорогой.
Водяной слой уменьшает непосредственный контакт резины с асфальтом, поэтому коэффициент трения и сила сцепления резко уменьшаются. Это и приводит к аквапланированию.
Канавки хорошего протектора отводят воду из области контакта шины с дорогой, поэтому сохраняются контакт резины с асфальтом и сила трения. У изношенной шины канавки почти отсутствуют, вода остаётся под шиной и образует водяной слой. Сцепление резко уменьшается, поэтому возникает аквапланирование.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указывать, что аквапланирование возникает только из-за уменьшения веса автомобиля.
Не объяснять роль канавок протектора в удалении воды.
Путать силу трения с силой давления воды на шину.
Утверждать, что вода увеличивает сцепление шины с дорогой.