Ποιο είναι το μέγεθος των εξουσιών αυτοκινήτων δύναμης στο τρέιλερ, αν η ρυμούλκηση ενός επιταχυνόμενου επιπέδου δρόμου;

Δείτε πώς μπορείτε να προσδιορίσετε το μέγεθος της δύναμης που ένα αυτοκίνητο ασκεί ένα ρυμουλκούμενο όταν το ρυμουλκούμε σε έναν επίπεδο δρόμου, μαζί με τους βασικούς παράγοντες:

Κατανόηση των δυνάμεων

* Δύναμη του αυτοκινήτου στο ρυμουλκούμενο (F): Αυτή είναι η δύναμη που θέλουμε να υπολογίσουμε. Είναι η δύναμη που το αυτοκίνητο ισχύει για το ρυμουλκούμενο, προκαλώντας την επιτάχυνση του.

* Μάζα του ρυμουλκούμενου (m): Η μάζα του ρυμουλκούμενου είναι ένας κρίσιμος παράγοντας, διότι ο βαρύτερος είναι το ρυμουλκούμενο, τόσο περισσότερη δύναμη είναι απαραίτητη για την επιτάχυνση του.

* Επιτάχυνση του ρυμουλκούμενου (α): Ο ρυθμός με τον οποίο το ρυμουλκούμενο επιταχύνει (ή επιβραδύνει) επηρεάζει άμεσα την απαιτούμενη δύναμη.

* τριβή (f): Η τριβή μεταξύ των ελαστικών του ρυμουλκούμενου και του δρόμου αντιτίθεται στην κίνηση, μειώνοντας την επιτάχυνση.

Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον δεύτερο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα για να υπολογίσουμε τη δύναμη:

* f =ma

Οπου:

* F είναι η δύναμη που εφαρμόζεται στο ρυμουλκούμενο

* M είναι η μάζα του ρυμουλκού

* Α είναι η επιτάχυνση του ρυμουλκούμενου

Λαμβάνοντας υπόψη την τριβή

Για να αποκτήσουμε την καθαρή δύναμη που ενεργεί στο ρυμουλκούμενο, πρέπει να λογοδοτήσουμε για τριβή:

* καθαρή δύναμη (F_NET) =F - F

Οπου:

* Το F_NET είναι η καθαρή δύναμη στο τρέιλερ

* F είναι η δύναμη από το αυτοκίνητο

* F είναι η δύναμη τριβής

Υπολογισμός της δύναμης

1. Προσδιορίστε την επιτάχυνση (a): Αυτός είναι ο ρυθμός με τον οποίο ο συνδυασμός αυτοκινήτων-ρυμουλκών αυξάνει την ταχύτητά του. Θα χρειαστεί να το μετρήσετε ή να το δώσετε.

2. Μετρήστε τη μάζα του ρυμουλκούμενου (m): Αυτό μπορεί να βρεθεί στην πλάκα ταυτοποίησης του ρυμουλκούμενου ή μέσω μιας υπηρεσίας ζύγισης οχήματος.

3. Εκτιμήστε τη δύναμη τριβής (f): Η τριβή εξαρτάται από το βάρος του ρυμουλκούμενου, την κατάσταση της επιφάνειας του δρόμου και τα ελαστικά. Μια απλή εκτίμηση είναι να υποθέσουμε συντελεστή τριβής περίπου 0,01. Υπολογίστε τη τριβή χρησιμοποιώντας:

* f =μ * m * g

* μ είναι ο συντελεστής τριβής (περίπου 0,01)

* M είναι η μάζα του ρυμουλκού

* Το G είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,8 m/s²)

4. Εφαρμόστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα:

* f_net =ma

* f =ma + f (Για να συμπεριλάβετε τριβή)

Παράδειγμα

Ας πούμε:

* Το τρέιλερ έχει μάζα 1000 kg.

* Ο συνδυασμός αυτοκινήτων-ρυμουλκούμενου επιταχύνεται στα 1,5 m/s2.

* Η δύναμη τριβής είναι 98 Newton (που εκτιμάται από τον συντελεστή τριβής).

Τότε:

* f =(1000 kg) * (1,5 m/s2) + 98 n =1598 n

Σημαντικές σημειώσεις:

* Η δύναμη που υπολογίζεται είναι το * net * Force Το αυτοκίνητο ισχύει για το ρυμουλκούμενο για να ξεπεράσει την τριβή και να το επιταχύνει.

* Η πραγματική δύναμη που παράγει ο κινητήρας του αυτοκινήτου θα είναι υψηλότερη από αυτή, καθώς κάποια από την ισχύ του κινητήρα χάνεται από την εσωτερική τριβή και άλλους παράγοντες μέσα στο αυτοκίνητο του αυτοκινήτου.

* Αυτός ο υπολογισμός προϋποθέτει έναν δρόμο. Εάν ο δρόμος έχει την τάση, θα πρέπει να εξετάσετε την πρόσθετη δύναμη που απαιτείται για την αντιμετώπιση της βαρύτητας.