ABS

to układ stosowany w pojazdach mechanicznych w celu zapobiegania blokowaniu się kół podczas hamowania, jako element układy hamulcowego. System ten jest zaliczany do grupy systemów Advanced Vehicle Control Systems (albo Automated Highway Systems). Jego bezpośrednim rozwinięciem są systemy ARS. Jest on również wykorzystywany jako element składowy bardziej rozwiniętych systemów jak ESP, czy Adaptive Cruise Control
ABS zapobiega zjawiskom występującym po zablokowaniu kół, takim jak ściąganie samochodu w bok, wirowanie samochodu, utrata kontroli nad kierowaniem samochodem. Długość drogi hamowania pojazdu wyposażonego w system ABS w porównaniu do identycznego pojazdu bez tego systemu uzależniona jest od kilku czynników, takich jak: warunki zewnętrzne oraz umiejętności kierowcy.

Jednostka sterująca wraz z zaworami hydraulicznymi systemu ABS w samochodzie Fiat PuntoPorównanie technik hamowania 

W samochodach bez systemu ABS kierowca musi starać się hamować tak, by utrzymać kontrolę nad samochodem . Zbyt słabe hamowanie wydłuża drogę hamowania, a zbyt mocne prowadzi do utraty sterowności. Zaleca się, by przy konieczności silnego hamowania stosować hamowanie pulsacyjne. Hamowanie to polega na intensywnym wciśnięciu hamulca, a w momencie, gdy koła przestają się obracać, odpuszczeniu hamulca, by natychmiast znów silnie nacisnąć hamulec. W momentach silnego naciśnięcia hamulca uzyskuje się dużą siłę hamowania, a w momentach puszczenia niesymetria oporów toczenia hamuje ruch poprzeczny samochodu, umożliwiając jego sterowanie.


W samochodzie wyposażonym w system ABS, najefektywniejszy sposobem hamowania jest jak najszybsze i jak najmocniejsze wciśnięcie pedału hamulca.
Następnie należy wcisnąć pedał sprzęgła (jeśli jest) – istotne jest to, że pedału sprzęgła nie należy naciskać przed pedałem hamulca (bo opóźnia to wciśnięcie pedału hamulca), ani nie próbować tego robić jednocześnie (bo ruch dwoma nogami jednocześnie zmniejsza siłę nacisku na pedał hamulca w pierwszych chwilach hamowania). Wciśnięty pedał sprzęgła zapewnia minimalnie krótszą drogę hamowania, oraz to że po zatrzymaniu silnik w samochodzie pozostanie uruchomiony.
Działający ABS powoduje wypychanie pedału hamulca w stronę przeciwną do kierunku w którym wciskany jest nogą kierowcy, jednak pomimo tego nie należy zmniejszać siły nacisku na pedał. Badania kierowców pokazały że 80% kierujących samochodem wyposażonych w ABS, przestraszonych objawami działania systemu ABS (wypychanie i drżenie pedału hamulca), zmniejsza siłę nacisku nogi na pedał hamulca co powoduje znaczne wydłużenie drogi hamowania.

 porównanie hamowania 2 samochodów. Pierwszy z ABS a drugi bez (filmik)

Warunki pływania ciał

Pływanie ciał po powierzchni cieczy

Ciało będzie pływało po powierzchni cieczy, jeśli jego siła wyporu przy maksymalnym zanurzeniu będzie większa niż ciężar tego ciała.

Gdy ciało pływa po powierzchni wody siła ciężkości jest równoważona przez siłę wyporu (siły ciężkości i wyporu mają równe wartości, ale przeciwne zwroty). Oczywiście jeśli ciało nie jest całkowicie zanurzone, to siła wyporu ma jeszcze pewien „zapas”, dzięki któremu nawet zwiększenie ciężaru ciała nie spowoduje od razu jego zatonięcia, bo automatycznie może wzrosnąć siła wyporu. Do momentu aż zanurzy się całe.

Prawo Archimedesa

Prawo Archimedesa formułuje się słownie w następujący sposób:

Siła wyporu działająca na ciało zanurzone w płynie jest równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało

Mówiąc inaczej, gdybyśmy dokładnie takie samo ciało "wyrzeźbili" z wody (ale nie z lodu, bo lód jest lżejszy niż woda!), to ciężar tej "rzeźby" dałby nam wartość siły wyporu w wodzie. Oczywiście nie musimy dokładnie rzeźbić ciała - wystarczy, że po prostu weźmiemy tylko tę ilość "materiału" na naszą rzeźbę - czyli wodę mającą tyle samo objętości co ciało.
Jakie wnioski wyciągamy z tego prawa:

	że siła wyporu jest tym większa, im cięższy jest płyn - większa siła wyporu jest w wodzie, niż w powietrzu i większa w rtęci, niż w wodzie.
	siła wyporu jest tym większa, im większe (rozmiarami, objętością) jest ciało (a przynajmniej jego zanurzona część)

Ciśnienie hydrostatyczne i atmosferyczne

Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie, wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości. Ciśnienie określa wzór:

- Gęstość cieczy

  - Przyspieszenie ziemskie

- Głębokości zanurzenia w cieczy

 Całkowite ciśnienie panujące w cieczy jest sumą ciśnienia hydrostatycznego i ciśnienia zewnętrznego. W przypadku zbiorników otwartych ciśnienie zewnętrzne jest ciśnieniem atmosferycznym.

       

Ciśnienie atmosferyczne- to sunek wartości siły, z jaką słup powietrza atmosferycznego naciska na powierzchnię Ziemi, do powierzchni, na jaką ten słup naciska . Wynika stąd, że w górach ciśnienie atmosferyczne jest niższe a na nizinach wyższe, ponieważ słup powietrza ma różne wysokości. 

Przyrządem do pomiaru ciśnienia atmosferycznego jest Barometr 

Działanie prasy hydraulicznej

Prasa hydrauliczna – urządzenie techniczne zwielokrotniające siłę nacisku dzięki wykorzystaniu zjawiska stałości ciśnienia w zamkniętym układzie hydraulicznym.
Prosta prasa hydrauliczna zbudowana jest z dwóch połączonych ze sobą cylindrów, które są wypełnione olejem hydraulicznym i zamknięte szczelnymi tłokami. Cylinder roboczy ma zwykle znacznie większą średnicę niż cylinder spełniający rolę pompy. Jeśli działamy określoną siłą na tłok pompy, to na tłok roboczy działa znacznie większa siła.

Przykładowe działanie prasy hydraulicznej (filmik)

Prawo Pascala

Prawo Pascala - jeżeli na płyn ( ciecz lub gaz) w zbiorniku zamkniętym wywierane jest ciśnienie zewnętrzne, to (pomijając ciśnienie hydrostatyczne) ciśnienie wewnątrz zbiornika jest wszędzie jednakowe i równe ciśnieniu zewnętrznemu.
Ciśnienie zewnętrzne wywierane na ciecz lub gaz znajdujące się w naczyniu zamkniętym rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach. 

 

Przykładowe zastosowania prawa Pascala

-pompowanie dętki, materaca, układy hamulcowe, dmuchanie balonów, młot pneumatyczny, działanie urządzeń pneumatycznych
 -działanie urządzeń hydraulicznych

Oceny blogów klasy 4TH1 z hydrostatyki

Link do tabeli ocen