ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ

Podobné dokumenty
Směrové řízení vozidla

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Přípravný kurz z fyziky na DFJP UPa

KINEMATIKA 4. PRŮMĚRNÁ RYCHLOST. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0204

EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND. Pohyb fyzika PRAHA & EU INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI. J. Cvachová říjen 2013 Arcibiskupské gymnázium Praha

Dynamika vozidla Hnací a dynamická charakteristika vozidla

1) Zvolíme vztažný výkon; v tomto případě to může být libovolné číslo, například S v

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Kinematika pohyb rovnoměrný

FYZIKA. Kapitola 3.: Kinematika. Mgr. Lenka Hejduková Ph.D.

ROVNOMĚRNĚ ZRYCHLENÝ POHYB, ZPOMALENÝ POHYB TEORIE. Zrychlení. Rychlost

n je algebraický součet všech složek vnějších sil působící ve směru dráhy včetně

Projekt ŠABLONY NA GVM registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III-2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

GRAF 1: a) O jaký pohyb se jedná? b) Jakou rychlostí se automobil pohyboval? c) Vyjádři tuto rychlost v km/h. d) Jakou dráhu ujede automobil za 4 s?

7. Slovní úlohy o pohybu.notebook. May 18, Vzdělávací oblast: Matematika a její aplikace. 3. Učivo: Slovní úlohy o pohybu

Matematické modelování KMA/MM

Projekt: Obor DS. Prezentace projektů FD 2010 Aktivní bezpečnost dopravních prostředků projekt k616 Bc. Petr Valeš

Příklad 1 (25 bodů) Částice nesoucí náboj q vletěla do magnetického pole o magnetické indukci B ( 0,0, B)

Diferenciální rovnice a jejich aplikace. (Brkos 2011) Diferenciální rovnice a jejich aplikace 1 / 36

Výpočtový program DYNAMIKA VOZIDLA Tisk výsledků

2. Mechanika - kinematika

Digitální učební materiál

Rovnoměrný pohyb II

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_16_FY_A

Na obrázku je nakreslen vlak, který se pohybuje po přímé trati, nakresli k němu vhodnou souřadnou soustavu. v

Určete počáteční rázový zkratový proud při trojfázovém, dvoufázovém a jednofázovém zkratu v označeném místě schématu na Obr. 1.

přechodová (Allen) 0,44 ξ Re Poznámka: Usazování v turbulentní oblasti má omezený význam, protože se částice usazují velmi rychle.

NEDESTRUKTIVNÍ ZKOUŠENÍ

Sbírka B - Př

KINEMATIKA 5. ROVNOMĚRNÝ POHYB I. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0205

Dilatace času. Řešení Čas t 0 je vlastní čas trvání děje probíhajícího na kosmické lodi. Z rovnice. v 1 c. po dosazení za t 0 a v pak vyplývá t

vzdálenost těžiště (myslí se tím těžiště celého tělesa a ne jeho jednotlivých částí) od osy rotace

K Mechanika styku kolo vozovka

Dopravní inženýrství

Sbírka A - Př

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_18_FY_A

Auto během zrychlování z počáteční rychlost 50 km/h se zrychlením dráhu 100 m. Jak dlouho auto zrychlovalo? Jaké rychlosti dosáhlo?

Úlohy pro samostatnou práci k Úvodu do fyziky pro kombinované studium

3. Vlny. 3.1 Úvod. 3.2 Rovnice postupné vlny v bodové řadě a v prostoru

Řešení úloh 1. kola 60. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D Autor úloh: J. Jírů. = 30 s.

Počty testových úloh

( ) ( ) Tření a valivý odpor II. Předpoklady: 1210

Na obrázku je nakreslený vlak, který se pohybuje po přímé trati, nakresli k němu vhodnou souřadnou soustavu. v

Autorka: Pavla Dořičáková

Základní pojmy Rovnoměrný přímočarý pohyb Rovnoměrně zrychlený přímočarý pohyb Rovnoměrný pohyb po kružnici

HMOTNÝ BOD, POHYB, POLOHA, TRAJEKTORIE, DRÁHA, RYCHLOST

1 Rozdělení mechaniky a její náplň

Pokyny pro řešení příkladů z předmětu Mechanika v dopravě pro obor. Dopravní prostředky. ak. rok. 2006/07

Dopravní technika technologie

Příklady jednoduchých technických úloh ve strojírenství a jejich řešení

POHYBY V GRAVITAČNÍM POLI ZEMĚ POHYBY TĚLES V HOMOGENNÍM TÍHOVÉM POLI ZEMĚ

Kinematika. Tabulka 1: Derivace a integrály elementárních funkcí. Funkce Derivace Integrál konst 0 konst x x n n x n 1 x n 1.

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

12 DYNAMIKA SOUSTAVY HMOTNÝCH BODŮ

1. Nákladní automobil ujede nejprve 6 km rychlostí 30 km/h a potom 24 km rychlostí 60 km/h. Určete jeho průměrnou rychlost.

Mechanika úvodní přednáška

( LEVEL 2 něco málo o matematickém popisu, tvorbě simulačního modelu a práci s ním. )

Pokyny pro řešení příkladů z předmětu Mechanika v dopravě pro obor. Pozemní doprava AR 2006/2007

Rovnoměrný pohyb V

PRÁCE, VÝKON, ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 1. ročník - Mechanika

ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE DYNAMIKA VÁZANÝCH MECHANICKÝCH SYSTÉMŮ

3. cvičení. Chemismus výbušnin. Trhací práce na lomech

6 DYNAMIKA SOUSTAVY HMOTNÝCH BODŮ

VY_32_INOVACE_6/20_Matematika a její aplikace. Předmět: Matematika Ročník: 8. Poznámka: Slovní úlohy Vypracovala: Zuzana Strejcová

1. Mojmír ujel na kole během čtyř dnů celkem 118 km. Druhý den ujel o 12 km víc než první den, třetí den ujel polovinu toho, co druhý den a poslední





4 Brzdová zařízení kolejových vozidel

KINEMATIKA I FYZIKÁLNÍ VELIČINY A JEDNOTKY

Příklad 5.3. v 1. u 1 u 2. v 2

{jathumbnail off} Změnu počasí zřejmě řidiči neregistrovali. Během tří dnů se na Broumovsku staly tři dopravní nehody - Br

1.6.8 Pohyby v centrálním gravitačním poli Země

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

STÁT REZIGNOVAL NA BODOVÝ SYSTÉM

MODIFIKOVANÝ KLIKOVÝ MECHANISMUS

Kinetická teorie plynů

DYNAMIKA - Dobový a dráhový účinek

1 _ 2 _ 3 _ 2 4 _ 3 5 _ 4 7 _ 6 8 _

Termomechanika 6. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

Rychlost, zrychlení, tíhové zrychlení

Rychlý průvodce pro report Basic. Strana 1(6)

6. cvičení. Technické odstřely a jejich účinky

Obsah: 1 Značky a jednotky fyzikálních veličin 2 _ Převody jednotek 3 _ Pohyb tělesa _ Druhy pohybů _ Rychlost rovnoměrného pohybu...

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika



BIOMECHANIKA KINEMATIKA

w i1 i2 qv e kin Provozní režim motoru: D = 130 P e = 194,121 kw Z = 150 i = 6 n M = /min p e = 1,3 MPa V z = 11,95 dm 3

intenzitu příchodů zákazníků za čas t intenzitu obsluhy (průměrný počet obsloužených) za čas t

11. přednáška 10. prosince Kapitola 3. Úvod do teorie diferenciálních rovnic. Obyčejná diferenciální rovnice řádu n (ODR řádu n) je vztah

Michael Valášek Vedoucí práce: doc. Ing. Václav Bauma, CSc.

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul

Název DUM: Úlohy o pohybu

[2 b.] Zákon o silničním provozu upravuje pravidla provozu: [2 b.] Řidič smí v provozu na pozemních komunikacích užít:

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Katedra fyziky, Studentská 2, Liberec

4) [2 b.] Mám, jako řidič automobilu z výhledu, za povinnost dát vozidlu přijíždějícímu zprava přednost v jízdě?

Transkript:

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ Semestrální práce z předmětu Matematické modeloání Dopraní nehoda ŠKOLNÍ ROK: 7/8 DATUM ODEVZDÁNÍ: 7.1.8 ROČNÍK: 4 VYPRACOVAL: Bc.Ondřej Tyc OBOR: KOSTRUKCE VÝR. STROJŮ E-MAIL: tyc.o@seznam.cz

Dopraní nehoda: Při dopraní nehodě, která se stala mezi městy Mýto a Rokycany haaroal řidič motocyklu Jawa 35 typ 18. Jehož řidič neutrpěl jako zázrakem žádná zranění. Po ohledání místa haárie a zjištění šech potřebných dat o haárii bylo zjištěno, že řidič motocyklu je registru hledaných osob a že se mohl dopustit krádeže bance e městě Jesenice u Prahy. Podezřelý byl odezen k ýslechu a tam ypoěděl : - jede z domoa, tj. obec Kařez, kde byl doma úplně sám a nikdo ho tedy nemohl idět ( zdálenost od haárie cca 4,7km ) - město Jesenice u Prahy nezná a nikdy tam nebyl ( sědci trdí že byl, zdálenost cca 8 km ) - Policii zaolal ihned po nehodě tj. cca 5 minut Další zjištěné hodnoty z haárie : - teplota okolí R C - teplota motoru při příjezdu policie 5 C - po čase jedné hodiny měl motor teplotu 3 C Tabulkoé hodnoty pro zmíněný motocykl : - ustálená teplota při ohřátí motoru je 1 C - teplota motoru při popsaném umístění motocyklu před startem je T() C - motor po uedení do proozu má za 6 min. teplotu 5 C Úkolem je určit : a) jakou zdálenost ujel b) po jaké době byla zaolána policie po haárii c) dobu za kterou se motor ohřeje na 1 C d) maximální možná teplota motoru dle ýpoědi e) časoý harmonogram událostí f) místo odkud podezřelý yjel ( chceme yrátit ýpoěď ) g) určení možného prostoru pro ukrytí lupu h) určení času potřebného pro bezpečné zastaení motocyklu i) určení brzdné dráhy pro bezpečné zastaení motocyklu 1

Řešení : Motocykl Jawa 35 pérák typ 18: Pozn.: Foto ilustratiní, kdyby měl podezřelý tento motocykl, tak by nemusel krást Proces ochlazoání motoru se bude řídit zákonem dt dt ( t) k( T ( t) R); t - počáteční teplota dána hodnotou T() 5 C - metodou integračního faktoru stanoíme funkci chladnutí 5 k e 3 k 1 k T 3 λt + λt () t + 3e

- Není zřejmé kolik je koeficient chladnutí λ >. Po zjištění že za jednu hodinu je teplota T(1) 3 C 3 + 3 e λ 1 Takže: 1 e ln λ λ 1 3 3 1 3 ln e λ λ 1 3 1, 98 T(t) +3-1,98t Křika chladnutí motoru iz. Příloha 1. Zajímá nás nyní čas t při kterém byla teplota motoru na ustálené hodnotě T(t )1 C : 1 + 3 e 8 1,98t e 3 1 8 ln 1,98 3 t t,893 53min t 1,98t O 53 minut haaroal dříe než zaolal policii. Předkládá se tedy otázka co lastně takoou dobu po haárii dělal?? Dále yrátím ýpoěď podezřelého o ujeté zdálenosti : Při ýjezdu byly tyto hodnoty: T() C, R C, T (,1)5 C, S 8km + ke ke k λ. λt T ( t) + e λt 3

5 3 1 1 λ T ( t. ) ln e 15 7 λ +,1 + e λ t λ e 7 t Ohře motoru na teplotu 1 C : 1 + t 8,14 min 7 e t Čas ohřeu motoru z ýchozí teploty C na 1 C je tedy 8,14 minuty. Křika ohřeu motoru iz. Příloha 1. Podezřelý trdí že jel minimálně 5km/h a proto zřejmě haaroal. Pro nás z toho ale plyne: 5km/h s t 47 13,88 388,6sec 5,64min T (,9) + e T (,9) 45,34 C 7,9 Odsud je zřejmé, že by se za dobu která by odpoídala podmínkám z ýpoědi podezřelého motor ani neohřál na teplotu po příjezdu policie, což je elmi podezřelé!! 4

Souhrn známých a určených časů: Průměrná rychlost motocyklu je 6 km/h. Po předložení časoého harmonogramu a důkazů podezřelému, tento začal panikařit a rychle nesmyslně měnit ýpoěď. Po krátkém naléhání se přiznal ke krádeži peněžního obnosu, který dle zpráy okradené banky byl 3 19 Kč. Kde šak tento obnos je odmítl zloděj prozradit (zřejmě si tento obnos chtěl yzednout po letech stráených e ězení ). Z tohoto důodu je nutno ypočítat možný rádius kde mohou peníze být schoány: - průměrná rychlost při pohybu podezřelého p 9,5 km/h dx dt s t s p t ( 9,5,88) / 4. km Vzhledem k tomu, že hledal místo ukrytí se musel pohyboat rychlostí o něco menší než rychlostí průměrnou, proto olím rádius možného pohybu přibližně 3,5km. Rokycany 3.5km směr jízdy směr Plzeň Obec Kařez Místo haárie Prostor pro ukrytí ukradené částky Cesta 5

směr Jesenice u Prahy Pro naši zajímaost ještě určím dráhu pro bezpečné zastaení motocyklu a čas potřebný pro toto zastaení: Brzdná dráha: - pro ýpočet proedu zjednodušení pohybu motocyklu na pohyb hmotného bodu - určení pohyboé rce hmotného bodu: F m d a r r r r r d d( m ) r F ΣFi m a m m a dt dt r r r F m a... pohyb. ronice 1 Zrychlující síla m.a součtu šech sil působících na hmotný bod - zaedení D Alambertoa principu: - zaádíme ýhodně myšlenou setračnou dynamickou sílu D - m. a, takže potom rci 1 přepíšeme na tar : F + D - znění D Alambertoa principu: Hmotný bod se pohybuje tak, že setračná síla bodu je ronoáze se soustaou sil působících na hmotný bod. - důod aplikace D Alambertoa principu: Zaedením setračné síly D dosáhneme toho, že pro dynamické úlohy píšeme statické podmínky ronoáhy, ale přitom hooříme o dynamické ronoáze. - zjištění brzdné dráhy l? x l N t? a D m.g.f 6

1 m.g - pohyboé ronice: D m g f N m g m a m g f N m g - zrychlení lze yjádřit jako: a & & x ( ) d dx - našem případě: - jedná se o pohyb e smyku, jinak by šlo o aliý pohyb - pro zjednodušení jsem do hmotného bodu styk obou pneumatik d a dx ( ) g f ; a jde proti x, proto je před deriací znaménko - d ( ) d ( ) adx adx al l a l gf ; 6km/h - prům. rychlost motocyklu ; f.55 pro styk suchý asfalt-pneumatika l 16.6 5.6m g.55 Brzdná dráha pro bezpečné zastaení je tedy 5.6m. 7

- zjištění času bezpečného brždění t? : a d dt g f d g f dt g f t t t g f t 16.6 3.1s g.55 Čas potřebný k bezpečnému zastaení motocyklu z prům. rychlosti je t 3.1 sekundy. Souhrn zjištěných hodnot: a) Podezřelý haaroal o 53 minut dříe než olal policii b) Ohře motoru na ustálenou hodnotu je 8,14 c) Doba kterou měl podezřelý dle ýpoědi jet je 5,64min. d) Teplota motoru by za tuto dobu musela být 45,34 C, což je méně než při příjezdu policie e) Harmonogram časů f) Rádius možného ukrytí peněz určen z průměrné rychlosti 4, km, ale musíme uažoat zmatenost pachatele a proto byl rádius zmenšen na 3,5km g) Brzdná dráha pro bezpečné zastaení motocyklu je 5,4m h) Čas potřebný pro bezpečné zastaení je 3,1 sekundy 8

Literatura : [1] Přednášky z předmětu Mechanika Dynamika (MECH) 7, ZČU Plzeň [] Přednášky z předmětu Mechanika 1 Kinematika (MECH1) 6, ZČU Plzeň [3] Přednášky z předmětu Matematické modeloání (MM) 7, ZČU Plzeň [4] O. Janeček, V. Zeman. Technická dynamika, Ediční středisko VŠSE Plzeň, 1985. 9

Příloha 1 Chladnuti T[ C] 5 45 4 35 3 5 15 1 5,5 1 1,5,5 t[hod] Křika chladnutí motoru ohre 1 1 8 T[ C] 6 4,5,1,15 t[hod] 1

Křika ohřeu motoru 11