Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://wasp.phys.msu.ru/forum/lofiversion/index.php?t6756.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Mon Apr 11 11:26:34 2016
Кодировка: Windows-1251
Студенческий форум Физфака МГУ > влияние массы автомобиля на динамику
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: влияние массы автомобиля на динамику
Студенческий форум Физфака МГУ > Наука физика > Есть проблема
anten
задача, в принципе, не сложная. хотелось бы ее развить:
давайте посчитаем, как влияет масса автомобиля на скорость прохождения 400 метров.
вводные формулы
F=ma
S=(at^2)/2
Из этих формул время прохождения участка:
t=корень(2sm/f)
t=корень(2m*400/f)
как перевести крутящий момент в силу, которая тянет машину я не знаю. для 18(17,89) секунд и массы 1т на 400 метров это 2500 ньютон (250 кг).
т.е. машина массой 1т и тягой 250кг проедет 400 метров за 17,89 сек.
по той же формуле
машина массой 1,1 т и тягой 250 кг проедет 400 метров за 18,76 сек.
разница 0,87 сек.
скорость на финише 161 и 153 соответсвенно.
150 км/ч - это 41,67 м/сек
интервал между машинами 41,67*0,87~36 метров.
или где-то 8 корпусов.
я правильно посчитал? насколько велико влияние факторов, которые я не учел?
seggah
усе правильно
anten
хотелось бы оценить влияние других факторов.
очень смущает результат. насколько он близок к реальности?
Taraan
Еще аэродинамика, трансмиссия, сцепление с дорогой...
anten
Цитата
Еще аэродинамика, трансмиссия, сцепление с дорогой...

аэродинамика , т.е. сопротивление воздуха.
тут такая формула: F=0,5*Cx*S*p*v^2 где S -- площадь проекции автомобиля на вертикальную плоскость. p -- плотность воздуха. V -- скорость.
типичные цифры для автомоблей: Cx=0,4 S=1,9 p=1,29.
прикинул конечн?е цифры. тут без интегралов не обойтись. кто посчитает?
Марсианин
Лучше учти то, что мощность двигателя ограничена. Это ограничение начинает играть с определенной скорости, но мне кажется, что здесь оно является определяющим...
In-Tim
Цитата(anten @ 14.11.2006, 2:47) *
как перевести крутящий момент в силу, которая тянет машину я не знаю.


Сила, которая тянет машину - это сила трения между колесами и дорогой. Может быть силой трения покоя или скольжения. Лучше разгоняет сила трения скольжения, т.к. больше. А она пропорциональна массе. Так что все не очевидно.
Taraan
Цитата(Марсианин @ 15.11.2006, 17:11)
Лучше учти то, что мощность двигателя ограничена. Это ограничение начинает играть с определенной скорости, но мне кажется, что здесь оно является определяющим...

*

Эт как раз и есть зависимость от трансмиссии))
Марсианин
Цитата(In-Tim @ 15.11.2006, 21:27) *
Лучше разгоняет сила трения скольжения, т.к. больше.

А это еще вопрос...
anten
Цитата
Лучше учти то, что мощность двигателя ограничена. Это ограничение начинает играть с определенной скорости, но мне кажется, что здесь оно является определяющим...

согласен. ты прям, как чувствуешь, но объяснить не можешь%-)
в нашем диапазоне тяга двигателя постоянная величина. тяга машины (сила, которая ее разгоняет) переменная. на старте влияет пробуксовка (двигатель не может реализовать свою тягу) дальше очень сильно влияет сопротивление воздуха. собственно максимальная скорость ограничена сопротивлением воздуха (+другие сопротивления, имеющие меньший вклад).
из реальных цифр ( http://autoracer.ru/tuning/3.php ):
"Audi A8 при движении на максимальной скорости в 250 км/ч только на преодоление сопротивления воздуха нужно 191 л.с., а на 300 км/ч эта машина тратила бы только на это 331 л.с. "
т.е. в нашем случае сопротивление растет квадратично от скорости, что сближает результаты машин.
поэтому и написал, что нужно учесть этот фактор. я подзабыл, как считать интегралы. если я сформулирую - поможете?
Цитата
Сила, которая тянет машину - это сила трения между колесами и дорогой. Может быть силой трения покоя или скольжения. Лучше разгоняет сила трения скольжения, т.к. больше. А она пропорциональна массе. Так что все не очевидно.

вот тут я не понял. если колеса не буксуют, то тяга пропорциональна крутящему моменту двигателя(передаточные числа, диаметр колеса...). если машина буксует, то крутящий момент реализуется не полностью. например машина буксует при подъеме на горку, на гололеде.
силы трения покоя для автомобиля - это трение в подшипниках и трение на деформацию покрышки. эти цифры незначительные. т.к. свободный пробег машины достаточно велик (а если не учитвать сопротивлени воздуха - будет еще больше).
Цитата
Эт как раз и есть зависимость от трансмиссии))

трансмисия роли не играет - она одинаковая в обеих случаях. чтоб вам было проще - у обеих вариатор.
Марсианин
Грубая оценка...
Система:
Коэффициент трения между колесами и дорогой mu=0.5
Масса автомобиля M=2000 кг
Мощность двигателя W=100 кВт (136 л. с.)
Длина трассы S=1000 м
Вас устроит?
Для простоты во всех расчетах g=10 м/(с*с)

Этап 1. Учет максимальной силы трения.
Ускорение определяется силой трения:
a=mu*g
Что дает нам величину 5 м/(с*с)
Откуда гипотетическое время прохождения
T=(2*S/a)^(1/2)
Оно равно приблизительно 20 с
При этом скорость в момент завершения
V=a*T
Равна приблизительно 100 м/с (360 км/ч)
Непохоже на истину, не так ли?

Этап 2. Учет ограничения мощности двигателя без учета сопротивления движению.
Мощность, расходуемая на движение с ускорением a при скорости v
P=M*a*v
Мощность двигателя достигнет предельной в момент
Tx=W/(M*(a^2))
При наших условиях он составит 2 c
Скорость к этому моменту Vx=10 м/с (36 км/ч)
К этому моменту он продвинулся всего на Sx=10 м
С этого момента скорость
v=( Vx*Vx + 2*W*( t-Tx )/M )^(1/2)
При этом путь
s=Sx+M/(3*W)*( ( Vx*Vx+2*W*(t-Tx)/M )^(3/2) - Vx^3 )
Оставшееся время движения
t-Tx=M*( ( 3(S-Sx)W/M+Vx*Vx*Vx )^(2/3) -Vx*Vx)/(2*W)
Равно приблизительно 27 с
К этому моменту скорость достигает 53 м/с (191 км/ч)
Это уже лучше, не так ли?
In-Tim
Цитата(anten @ 16.11.2006, 2:20) *
[
Цитата
Сила, которая тянет машину - это сила трения между колесами и дорогой. Может быть силой трения покоя или скольжения. Лучше разгоняет сила трения скольжения, т.к. больше. А она пропорциональна массе. Так что все не очевидно.

вот тут я не понял. если колеса не буксуют, то тяга пропорциональна крутящему моменту двигателя(передаточные числа, диаметр колеса...). если машина буксует, то крутящий момент реализуется не полностью. например машина буксует при подъеме на горку, на гололеде.
силы трения покоя для автомобиля - это трение в подшипниках и трение на деформацию покрышки. эти цифры незначительные. т.к. свободный пробег машины достаточно велик (а если не учитвать сопротивлени воздуха - будет еще больше).

Сила, за счет которой автомобить движется вперед - это сила трения между колесами и дорогой. Если колеса не буксуют, то это сила трения покоя, опять же между колесами и дорогой, трение в подшипниках ни при чем. Машина буксует при гололеде из-за малой силы трения, и крутящий момент реализуется не полностью, и НЕ МОЖЕТ реализоваться полностью. Если максимально возможная сила тяги (крутящий момент, деленный на радиус колеса) больше силы трения, то колеса буксуют, и полезная часть силы тяги равна силе трения, а все остальное идет на бессмысленное кручение колес, что приводит к уменьшению коэффициента трения (лед становится более гладким).
Как надо стартовать на льду (правда, сам никогда не стартовал)? Если сразу по газам, чтобы создать якобы максимальную силу тяги, то начинаем буксовать, разглаживая лед. А если потихоньку, чтобы сила тяги была чуть меньше силы трения скольжения, то плавно и медленно стартуем с максимально ВОЗМОЖНЫМ ускорением a=mu*g (см. ответ Марсианина)
Gutes Böse
Нда... интеллект проникает в "Стрит-Рейсинг"... Ужос... Зайцам (или как вы там называете обычных водил) точно крышка...
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2016 IPS, Inc.