Bigler.Ru - Армейские истории
Rambler's Top100

Форум Bigler.ru > Обсуждение > Физика vs физика. Ускорение и разгон (Событие)
Имя
Пароль
Регистрация

Ответ
Автор: Junker-s
Дата: 08.08.2011 12:38
Физика vs физика. Ускорение и разгон
Навеялось темой про мотоциклы. Интересный физический парадокс.

С точки зрения физики на ускоряющееся транспортное средство действуют две главные силы:
  • Сила, ускоряющего его двигателя, обусловленная ее мощностью.
  • Сила трения покоя (сцепления с дорогой), обусловленная коэффициентом сцепления и силой земного притяжения.

И две не очень главные:
  • Сопротивление воздуха, обусловленное аэродинамической формой ТС
  • Дополнительная прижимная сила (колес к дороге), обусловленная той же аэродинамикой и всякими спойлерами/антикрыльями.

Исходя из вышеперечисленных факторов, у меня получается, что среднестатистическое ТС с приводом на колеса, без реактивного движителя не может ускоряться быстрее, чем 9,8 м/с2, то есть разогнаться до сотни быстрее чем за 2,83 секунды без привлечения дополнительной прижимной силы в виде спойлеров/антикрыльев иначе сила толкающая ТС вперет превысит прижимную и произойдет срыв колес с покрытия (пробуксовка)

Однако, есть мотоциклы, которые без всяких антикрыльев разгоняются до сотни за 2,33 - 2,7

Где ошибка в моих рассуждениях?
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 12:41
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
Где ошибка в моих рассуждениях?
А что вы попендикулярные векторы складывате ?
Автор: Проходящий
Дата: 08.08.2011 12:55
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
[*]Сила трения покоя (сцепления с дорогой), обусловленная коэффициентом сцепления и силой земного притяжения.


Где ошибка в моих рассуждениях?
Как минимум в этом пункте. Трение покоя и сила сцепления - это немного разные вещи. Одного земного притяжения при расчете сцепления тоже мало быдет
Автор: Flyin
Дата: 08.08.2011 13:01
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
я думаю, что при рассматривании физической модели сцепления поверхности колеса и покрытия нельзя ограничиваться только силой трения. может быть, там ещё влияет некая компонента механического сцепления материала покрышек за неровности/шершавости асфальта. потому как например, есть гусеничные машины с зубьями на траках, вгрызающимися в грунт.
Автор: svh75
Дата: 08.08.2011 13:02
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
у меня получается, что среднестатистическое ТС с приводом на колеса, без реактивного движителя не может ускоряться быстрее, чем 9,8 м/с2, то есть разогнаться до сотни быстрее чем за 2,83 секунды без привлечения дополнительной прижимной силы в виде спойлеров/антикрыльев иначе сила толкающая ТС вперет превысит прижимную и произойдет срыв колес с покрытия (пробуксовка)
Нипониль.
Почему 9,8-то?
Сила, толкающая автомобиль вперед - как вы верно заметили, в первом приближении равна mgf, если считать, что колесо не пробуксовывает (m - масса, приходящаяся на ведущие колеса, f - коэффициент сцепления).
Срыв же колеса в буксование происходит, когда эта сила становится меньше, чем сила двигателя, приложенная к этому колесу. А вот эта сила от земного притяжения никоим образом не зависит, она равна крутящему моменту, поступающему на колесо, деленному на радиус качения.
Автор: svh75
Дата: 08.08.2011 13:03
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Flyin >>>
может быть, там ещё влияет некая компонента механического сцепления материала покрышек за неровности/шершавости асфальта.
На самом деле, конечно, влияет: и состав резиновой смеси, и рисунок протектора, и состав самого асфальта.
Но если рассматривать на, так сказать, уровне школьной физики - то будет так, как я описал выше.
Автор: Junker-s
Дата: 08.08.2011 13:05
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от YuryD >>>
А что вы попендикулярные векторы складывате ?
Согласен, но тогда тем более - срыв с асфальта должен происходить на еще более низких ускорениях.

Цитата:
Сообщение от Проходящий >>>
Трение покоя и сила сцепления - это немного разные вещи. Одного земного притяжения при расчете сцепления тоже мало быдет
Вот если бы кто мог подробнее посчитать...
Автор: Junker-s
Дата: 08.08.2011 13:09
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от svh75 >>>
Срыв же колеса в буксование происходит, когда эта сила становится меньше, чем сила двигателя, приложенная к этому колесу. А вот эта сила от земного притяжения никоим образом не зависит, она равна крутящему моменту, поступающему на колесо, деленному на радиус качения
Если так, то чтобы сдвинуть с места резиновый куб, стоящий, на асфальте массой в 1т на Земле, Луне и Юпитере понадобится одна и та же сила. Не уверен.
Автор: Flyin
Дата: 08.08.2011 13:10
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
Согласен, но тогда тем более - срыв с асфальта должен происходить на еще более низких ускорениях.

Вот если бы кто мог подробнее посчитать...
хрен ли там считать. примем f- коэффициент трения. а-ускорение.

М*g*f= M*a => a=g*f.
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 13:29
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Путаница в силе и ускорении :) Сила действующая - штука векторная, там их две - та что прижимает и та что приложена для трения. А ускорение байка - это не от той стенки гвоздь...
Автор: Flyin
Дата: 08.08.2011 13:36
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от YuryD >>>
Путаница в силе и ускорении :) Сила действующая - штука векторная, там их две - та что прижимает и та что приложена для трения. А ускорение байка - это не от той стенки гвоздь...
пятый класс советской школы. сила трения равна весу, помноженому на коэфф. трения.
а ускорение реализуется за счёт силы трения. попробуй на льду ускорься.
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 13:41
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Flyin >>>
пятый класс советской школы. сила трения равна весу, помноженому на коэфф. трения.
Еще раз - сила это вектор. Посчитайте силу трения у колеса на вертикальной стенке :)
Автор: Flyin
Дата: 08.08.2011 13:53
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от YuryD >>>
Еще раз - сила это вектор. Посчитайте силу трения у колеса на вертикальной стенке :)
блин, если буквоедствовать, то сила трения по величине равна m*g*f и по направлению противоположна прилагаемому к телу усилию.
Автор: Замполит
Дата: 08.08.2011 14:01
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
С точки зрения физики на ускоряющееся транспортное средство действуют две главные силы:
  • Сила, ускоряющего его двигателя, обусловленная ее мощностью.
  • Сила трения покоя (сцепления с дорогой), обусловленная коэффициентом сцепления и силой земного притяжения.
...
Где ошибка в моих рассуждениях?
Садись, два.

"Сила двигателя" на мотоцикл действовать не может, ибо двигатель есть часть мотоцикла.

Пепелац почему двигается? Колесо в точке контакта куда стремится проскользнуть? НАЗАД! посему в точке контакта возникает сила трения, направленная ВПЕРЕД - она-то и двигает пепелац.

Таким образом, на автотракторное средство действуют ЧЕТЫРЕ основные силы:
- сила трения качения, направленная вперед и зависящая таки от мощности двигателя;
- горизонтальное сопротивление (аэродинамические етс), направленная назад;
- вес и прочие прижимающие к земле силы (таж аэродинамика);
- реакция опоры (дороги), равная прижимным силам.

Движущая сила зависит от площади контакта, сцепления и т.д.
Автор: Junker-s
Дата: 08.08.2011 14:21
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Тем не менее, неясными остались два основных вопроса:

1. Влияет ли на возможность ТС ускоряться сила гравитации и каким образом.

2. Какой все-таки предел ускорения без участия аэродинамики?
Автор: Са-Ша
Дата: 08.08.2011 14:40
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
  • Сила трения покоя (сцепления с дорогой), обусловленная коэффициентом сцепления и силой земного притяжения.
Где ошибка в моих рассуждениях?
Коэффициент этот не обязательно меньше единицы.
Автор: Наблюдатель
Дата: 08.08.2011 14:44
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Са-Ша >>>
Коэффициент этот не обязательно меньше единицы.
в военное время он может доходить до четырех
Автор: svh75
Дата: 08.08.2011 15:52
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
Если так, то чтобы сдвинуть с места резиновый куб, стоящий, на асфальте массой в 1т на Земле, Луне и Юпитере понадобится одна и та же сила. Не уверен.
Правильно не уверены. УСкорение свободного падения-то на этих планетах разное.
Автор: Сильвер
Дата: 08.08.2011 16:00
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
Где ошибка в моих рассуждениях?
вы считаете, что коэффициент f не может быть более 1. В общем случае вы правы, однако

Цитата:
Закон Амонтона — Кулона с учетом адгезии
Для большинства пар материалов значение коэффициента трения μ не превышает 1 и находится в диапазоне 0,1 — 0,5. Если коэффициент трения превышает 1 (μ > 1), это означает, что между контактирующими телами имеется сила адгезии Nadhesion и формула расчета коэффициента трения меняется...
Короче, похоже, покрышки на тех мотоциклах "залипают" к асфальту. Именно за счет адгезии материалов. :-)
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 16:01
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Наблюдатель >>>
в военное время он может доходить до четырех
А ежели резину помазать суперклеем - то и десяти :) Реально - кто бы этот коэффициент трения скольжения измерил, а еще лучше - ускорения :) Акселерометр - вещь простая и легко тарируемая :)
Автор: Piligrim
Дата: 08.08.2011 16:06
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от YuryD >>>
Еще раз - сила это вектор. Посчитайте силу трения у колеса на вертикальной стенке :)
А мы вверх или вниз?
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 16:08
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Piligrim >>>
А мы вверх или вниз?
Для тарировки не имеет значения :)
Автор: Наблюдатель
Дата: 08.08.2011 16:08
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Сильвер >>>
Короче, похоже, покрышки на тех мотоциклах "залипают" к асфальту. Именно за счет адгезии материалов.
ничего удивительного, там очень специфическая липучесть атомов. Они в месте контакта залипают, а при отрыве разлипают, перенося залипучую энергию в точку контакта
Автор: Сильвер
Дата: 08.08.2011 16:09
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Наблюдатель >>>
ничего удивительного, там очень специфическая липучесть атомов. Они в месте контакта залипают, а при отрыве разлипают, перенося залипучую энергию в точку контакта
Ппппер-рев-веддии!
Автор: Наблюдатель
Дата: 08.08.2011 16:11
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Сильвер >>>
Ппппер-рев-веддии!
непереводимая игра слов, резвлюся я
Автор: sattelecom
Дата: 08.08.2011 16:12
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Наблюдатель >>>
ничего удивительного, там очень специфическая липучесть атомов. Они в месте контакта залипают, а при отрыве разлипают, перенося залипучую энергию в точку контакта
Вынужден не согласиться - при отрыве они переносят разлипучую энергию!
И не в точку контакта, а в сиденье.
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 16:12
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Сильвер >>>
Ппппер-рев-веддии!
Короче - не будь этой самой агдезии, обои бы от стен отпали бы :( Ибо нахожусь в постотпускном понедельнике и неоконченном ремонте :(
Автор: Piligrim
Дата: 08.08.2011 16:16
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от sattelecom >>>
Вынужден не согласиться - при отрыве они переносят разлипучую энергию в сиденье.
И в этом самом сиденьи потом играют, как хотят.
Автор: _Vasiliy
Дата: 08.08.2011 16:19
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>

Однако, есть мотоциклы, которые без всяких антикрыльев разгоняются до сотни за 2,33 - 2,7
Ещё вопрос в аэродинамике. Хоть явных антикрыльев и нет, но форма такого спортивного мотоцикла (обтекатели итп) может (и даже должна) быть просчитана так, чтобы он вместе с наездником работал как "антикрыло толстого профиля".

Это тоже может свою копеечку внести и соответсnвенно давление на трек станет больше mg, что даже при привычном коэф. трения <=1 может дать ускорение больше g.
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 16:23
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Junker-s >>>
Однако, есть мотоциклы, которые без всяких антикрыльев разгоняются до сотни за 2,33 - 2,7
А оно вам надо ? Так разгоняться ? Надо только учитывать - что торможение на 15-30% менее эффективно :) За исключением 50G при торможении о бетонную стенку :)
Автор: Наблюдатель
Дата: 08.08.2011 16:25
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от YuryD >>>
Короче - не будь этой самой агдезии, обои бы от стен отпали бы :( Ибо нахожусь в постотпускном понедельнике и неоконченном ремонте :(
здесь уже выходит на сцену диффузия. В молекулах клея есть многочисленные крючечки, с помощью которых они входят в контакт с молекулами стены и, цепляясь за межэлектронные связи, прочно удерживаются.
Автор: Piligrim
Дата: 08.08.2011 16:25
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от _Vasiliy >>>
Ещё вопрос в аэродинамике. Хоть явных антикрыльев и нет, но форма такого спортивного мотоцикла (обтекатели итп) может (и даже должна) быть просчитана так, чтобы он вместе с наездником работал как "антикрыло толстого профиля".
При разгоне от нуля километров до 80, такое антикрыло еще не работает до такой степени, чтобы это ощущалось, как прижимная сила.
Автор: sattelecom
Дата: 08.08.2011 16:27
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Наблюдатель >>>
здесь уже выходит на сцену диффузия. В молекулах клея есть многочисленные крючечки, с помощью которых они входят в контакт с молекулами стены и, цепляясь за межэлектронные связи, прочно удерживаются.
Неее - молекулы обоев при помощи клея отращивают крючки и цепляются за петли из молекул стены...
Автор: Piligrim
Дата: 08.08.2011 16:27
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от _Vasiliy >>>
Ещё вопрос в аэродинамике. Хоть явных антикрыльев и нет, но форма такого спортивного мотоцикла (обтекатели итп) может (и даже должна) быть просчитана так, чтобы он вместе с наездником работал как "антикрыло толстого профиля".

При разгоне от нуля километров до 80, такое антикрыло еще не работает до такой степени, чтобы это ощущалось, как прижимная сила.
Автор: Flyin
Дата: 08.08.2011 16:27
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
ыыыы ну какая еродинамика может быть на скоростях до сотни?
Автор: Наблюдатель
Дата: 08.08.2011 16:36
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от sattelecom >>>
Неее - молекулы обоев при помощи клея отращивают крючки и цепляются за петли из молекул стены...
никак невозможно, это прям филосовский камень какой-то получается. Крючки - у молекул клея, активируются водой. Сейчас ведутся работы по активации с помощью электрического тока и результаты весьма обнадеживающие!
Автор: YuryD
Дата: 08.08.2011 16:59
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Flyin >>>
ыыыы ну какая еродинамика может быть на скоростях до сотни?
Ну летали-же как-то в начале 20-го века и на таких скоростях ? Фарманы там, и прочие ...
Автор: Сильвер
Дата: 08.08.2011 17:01
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Flyin >>>
ыыыы ну какая еродинамика может быть на скоростях до сотни?
нормальная. СЛА на таких и летают.
Автор: Кадет Биглер
Дата: 08.08.2011 17:09
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
Цитата:
Сообщение от Flyin >>>
ыыыы ну какая еродинамика может быть на скоростях до сотни?
Нормальная, классическая аэродинамика Жуковского.
Автор: Tux
Дата: 08.08.2011 17:12
Re: Физика vs физика. Ускорение и разгон
таак, а если по ленте конвеэра разгоняться?
Ответ
Форум Bigler.ru > Обсуждение > Физика vs физика. Ускорение и разгон (Событие)



Часовой пояс GMT +2, время: 09:52.
vBulletin® v3.8.1, Copyright ©2000-2026, Jelsoft Enterprises Ltd.
Уникальное предложение тут искусственные цветы со склада
кровать с мягким изголовьем и подъемным механизмом
2002 - 2011 © Bigler.ru Перепечатка материалов в СМИ разрешена с ссылкой на источник. Разработка, поддержка VGroup.ru
Кадет Биглер: cadet@bigler.ru   Вебмастер: webmaster@bigler.ru   
    Rambler's Top100