Номер 7, страница 90 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

7. Почему опасно перебегать дорогу перед близко идущим транспортом?

Перебегать дорогу перед близко идущим транспортом опасно из-за физического явления, называемого инерцией. Любое движущееся тело, обладающее массой, не может остановиться мгновенно. Автомобиль имеет большую массу и, следовательно, обладает значительной инерцией.

Чтобы понять, почему это опасно, рассмотрим полный тормозной путь автомобиля. Он складывается из двух частей: пути, пройденного за время реакции водителя, и непосредственно тормозного пути.

1. Время реакции водителя. Это время, которое проходит с момента, когда водитель увидел препятствие (пешехода), до момента, когда он нажал на педаль тормоза. За это время автомобиль продолжает двигаться с прежней скоростью. Среднее время реакции составляет около 1 секунды.

2. Тормозной путь. Это расстояние, которое автомобиль проходит с момента нажатия на тормоз до полной остановки. Этот путь зависит от скорости автомобиля, его массы, состояния тормозной системы и, что очень важно, от состояния дорожного покрытия (сухое, мокрое, лед).

Давайте рассчитаем примерный тормозной путь для автомобиля, движущегося с обычной городской скоростью, чтобы оценить масштаб опасности.

Дано:

Начальная скорость автомобиля $v_0 = 60$ км/ч

Время реакции водителя $t_p = 1$ с

Модуль ускорения при торможении $a = 7$ м/с² (типичное значение для сухого асфальта)

Перевод в систему СИ:

$v_0 = 60 \frac{\text{км}}{\text{ч}} = 60 \cdot \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} \approx 16,7$ м/с

Найти:

Полный тормозной путь $S_{полн}$ — ?

Решение:

Полный тормозной путь $S_{полн}$ равен сумме пути, пройденного за время реакции водителя ($S_p$), и тормозного пути ($S_т$):

$S_{полн} = S_p + S_т$

1. Найдем путь за время реакции водителя. За это время автомобиль движется равномерно со скоростью $v_0$.

$S_p = v_0 \cdot t_p = 16,7 \text{ м/с} \cdot 1 \text{ с} = 16,7$ м

2. Найдем тормозной путь. Используем формулу, связывающую путь, скорость и ускорение для равнозамедленного движения: $v_{конечная}^2 = v_{начальная}^2 + 2aS_т$. В нашем случае начальная скорость равна $v_0$, конечная скорость равна нулю, а ускорение отрицательно (равно $-a$).

$0^2 = v_0^2 + 2(-a)S_т$

Отсюда выражаем тормозной путь $S_т$:

$S_т = \frac{v_0^2}{2a}$

Подставляем наши значения:

$S_т = \frac{(16,7 \text{ м/с})^2}{2 \cdot 7 \text{ м/с}^2} = \frac{278,89 \text{ м}^2/\text{с}^2}{14 \text{ м/с}^2} \approx 19,9$ м

3. Теперь найдем полный тормозной путь:

$S_{полн} = S_p + S_т = 16,7 \text{ м} + 19,9 \text{ м} = 36,6$ м

Таким образом, даже в идеальных условиях (сухая дорога, исправные тормоза, внимательный водитель) автомобилю, движущемуся со скоростью 60 км/ч, потребуется почти 37 метров для полной остановки. Это расстояние сопоставимо с длиной 8-9 легковых автомобилей, стоящих вплотную друг к другу. На мокрой или обледенелой дороге тормозной путь увеличится в несколько раз.

Именно поэтому пешеход, решивший перебежать дорогу, может неверно оценить расстояние до машины и ее скорость, не осознавая, что водитель физически не сможет остановить автомобиль мгновенно, чтобы предотвратить столкновение.

Ответ: Перебегать дорогу перед близко идущим транспортом опасно, потому что из-за инерции автомобиль не может остановиться мгновенно. Полный тормозной путь, который включает в себя расстояние, пройденное за время реакции водителя, и непосредственно сам путь торможения, составляет десятки метров. Водитель физически не успеет предотвратить наезд, даже если среагирует сразу, так как законы физики не позволяют остановить тяжелый объект моментально.