Lep pozdrav!
Imam eno vprašanje iz fizike.
Kaj vse vpliva na hitrost, s katero lahko avtomobil zozi ovinek?
Hvala za odgovor in lp!
Vprašanje iz fizike
Re: Vprašanje iz fizike
Predvsem od sile lepenja med gumami in podlago.
Sama sila lepenja pa je odvisna koeficijenta lepenja med gumo in asvaltom in sile z katero pritiska avtomobil na podlago ( teža, pri formuli 1 pa za dodaten oprijem poskrbijo z tistimi krilci, ki povečajo silo na podlaga- tiščijo avto k tlem)
Seveda je tu še pomemben faktor in to je radij ovinka, kateri tudi v veliki meri prispeva k maksimalni hitrosti.
Lp.Mico
P.s. Se spomnim da smo enkrat v gimnaziji izpeljali formulo vendar se je ne spomnim, tako da jo mogoče najdeš v kakšnem srednješolskem učbeniku.
Sama sila lepenja pa je odvisna koeficijenta lepenja med gumo in asvaltom in sile z katero pritiska avtomobil na podlago ( teža, pri formuli 1 pa za dodaten oprijem poskrbijo z tistimi krilci, ki povečajo silo na podlaga- tiščijo avto k tlem)
Seveda je tu še pomemben faktor in to je radij ovinka, kateri tudi v veliki meri prispeva k maksimalni hitrosti.
Lp.Mico
P.s. Se spomnim da smo enkrat v gimnaziji izpeljali formulo vendar se je ne spomnim, tako da jo mogoče najdeš v kakšnem srednješolskem učbeniku.
Re: Vprašanje iz fizike
Fizikalno gledano sta tukaj v igri res samo koeficient lepenja in radij ovinka.
V resnici pa pride še mnogo drugih dejavnikov, predvsem statističnih, kajti avto s širšimi gumami in če bo njegovo težišče nižje se bo bolje držal na ovinkih, saj je večja statistična verjetnost, da bodo gume ves čas v stiku s podlago in ne bo prišlo do njegovega nagibanja med vožnjo skozi ovinek torej ne bo imel momenta vrtenja okoli svoje osi.
Zelo zanimivo je, da še nisem srečal tako podrobne formule, da bi bila še ta dva elemnta vnesena vanjo:). Kajti tista formula iz srednje šole velja, če je avtomobil masna točka! To pa je daleč od realnosti...
V resnici pa pride še mnogo drugih dejavnikov, predvsem statističnih, kajti avto s širšimi gumami in če bo njegovo težišče nižje se bo bolje držal na ovinkih, saj je večja statistična verjetnost, da bodo gume ves čas v stiku s podlago in ne bo prišlo do njegovega nagibanja med vožnjo skozi ovinek torej ne bo imel momenta vrtenja okoli svoje osi.
Zelo zanimivo je, da še nisem srečal tako podrobne formule, da bi bila še ta dva elemnta vnesena vanjo:). Kajti tista formula iz srednje šole velja, če je avtomobil masna točka! To pa je daleč od realnosti...
Re: Vprašanje iz fizike
Na kritično hitrost vožnje v ovinku (t.j. hitrost pri kateri vozilo - tu se omejum zgolj na konvencionalna vozila - preide iz stabilnega v nestabilno stanje) vpliva marsikateri faktor: od parametrov, ki popisujejo interakcije med gumami (pnevmatikami) in cestiščem pa do geometrije vozila in cestišča.
V splošnem je treba ločiti tri vrste kritičnih situacij (in s tem povezanih hitrosti):
- zdrs,
- prevrnitev,
- prekrmarjenje/podkrmarjenje.
Pri najbolj preprostih modelih obravnave je kritična hitrost zdrsa odvisna od: bočnega koeficienta trenja (ponavadi znaša 2/3 razpoložljivega koeficienta trenja), polmera ovinka in naklona cestišča (če je seveda ovinek nagnjen).
Kritična hitrost prevrnitve je pri najbolj preprosti obravnavi odvisna od: polmera ovinka, naklona cestišča (če je ovinek nagnjen) ter višine težišča in medkolesne (koloteka) razdalje vozila.
Kritična hitrost prekrmarjenja (nadkrmljenja) oz. karakteristična hitrost podkrmarjenja (podkrmljenja) sta odvisni od medosne razdalje in koeficienta podkrmarjenja (podkrmljenja). Slednji je odvisen od parametrov, ki se tičejo pnevmatik (bočna togost, previs), vozila (razporeditev teže, razporeditev pogonske sile, togost vzmetenja) in krmilnega sistema (vodenje koles).
Čeprav ti modeli dajejo rezultate, ki niso preveč v skladu z realnostjo (nekatere študije npr. kažejo, da formula za kritično hitrost zdrsa greši vsaj za 10%), se jih še vedno poslužujejo sodni izvedenci za grobe ocene. Obstajajo sicer bolj natančni polempirični modeli, vendar je pri njih največja težava veliko število parametrov, ki so večinoma neznani oz. jih je potrebno posebej meriti.
V splošnem je treba ločiti tri vrste kritičnih situacij (in s tem povezanih hitrosti):
- zdrs,
- prevrnitev,
- prekrmarjenje/podkrmarjenje.
Pri najbolj preprostih modelih obravnave je kritična hitrost zdrsa odvisna od: bočnega koeficienta trenja (ponavadi znaša 2/3 razpoložljivega koeficienta trenja), polmera ovinka in naklona cestišča (če je seveda ovinek nagnjen).
Kritična hitrost prevrnitve je pri najbolj preprosti obravnavi odvisna od: polmera ovinka, naklona cestišča (če je ovinek nagnjen) ter višine težišča in medkolesne (koloteka) razdalje vozila.
Kritična hitrost prekrmarjenja (nadkrmljenja) oz. karakteristična hitrost podkrmarjenja (podkrmljenja) sta odvisni od medosne razdalje in koeficienta podkrmarjenja (podkrmljenja). Slednji je odvisen od parametrov, ki se tičejo pnevmatik (bočna togost, previs), vozila (razporeditev teže, razporeditev pogonske sile, togost vzmetenja) in krmilnega sistema (vodenje koles).
Čeprav ti modeli dajejo rezultate, ki niso preveč v skladu z realnostjo (nekatere študije npr. kažejo, da formula za kritično hitrost zdrsa greši vsaj za 10%), se jih še vedno poslužujejo sodni izvedenci za grobe ocene. Obstajajo sicer bolj natančni polempirični modeli, vendar je pri njih največja težava veliko število parametrov, ki so večinoma neznani oz. jih je potrebno posebej meriti.