Номер 3, страница 99 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

3. Почему считается опасным ездить на автомобиле со старыми, «лысыми», шинами колёс?

Решение

Ездить на автомобиле со старыми, «лысыми» (сильно изношенными) шинами считается чрезвычайно опасным по нескольким ключевым причинам, связанным с физикой сцепления колеса с дорогой.

Основная и самая серьёзная опасность — это эффект аквапланирования. Рисунок протектора на шине предназначен для отвода воды из пятна контакта, то есть области, где шина соприкасается с дорогой. Когда автомобиль едет по мокрой дороге, канавки протектора эффективно выдавливают воду, позволяя резине поддерживать сцепление с асфальтом. У «лысой» шины канавок нет или их глубина недостаточна. В результате, при движении на скорости между шиной и дорогой может образоваться сплошной слой воды (водяной клин). Шина перестаёт касаться дороги и начинает скользить по поверхности воды. В этот момент автомобиль становится неуправляемым: он не реагирует на повороты руля, а торможение становится невозможным, так как сила трения между колесом и дорогой падает практически до нуля.

Кроме того, даже без полного аквапланирования, «лысые» шины значительно увеличивают тормозной путь, особенно на мокрой дороге. Сцепление с дорогой определяет, насколько эффективно автомобиль может замедляться. Сила трения $F_{тр}$, которая останавливает автомобиль, прямо пропорциональна коэффициенту трения $μ$ между шиной и дорогой: $F_{тр} = μN$, где $N$ – сила нормальной реакции опоры. Для изношенной шины на мокром покрытии коэффициент трения $μ$ значительно ниже, чем для новой. Это приводит к существенному увеличению тормозного пути, что критически опасно в экстренных ситуациях.

Также из-за слабого сцепления снижается общая управляемость автомобиля. Сцепление необходимо не только для торможения и разгона, но и для выполнения любых манёвров. На «лысых» шинах автомобиль гораздо легче срывается в занос, особенно при прохождении поворотов на скорости или при резких перестроениях.

Наконец, старые шины несут в себе риск внезапного разрыва. Со временем резина теряет эластичность, становится хрупкой из-за воздействия ультрафиолета и перепадов температур. Истончившийся из-за износа слой резины в сочетании с её «старостью» и возможными внутренними повреждениями значительно повышает вероятность разрыва шины во время движения. Такой разрыв на высокой скорости почти неминуемо ведёт к потере управления и тяжёлой аварии.

Ответ: Ездить на «лысых» шинах опасно, потому что из-за отсутствия протектора они не могут эффективно отводить воду, что приводит к аквапланированию — потере сцепления с мокрой дорогой и полной потере управляемости. Также изношенные шины значительно увеличивают тормозной путь, ухудшают управляемость в поворотах и более подвержены риску внезапного разрыва во время движения, что может привести к тяжёлой аварии.