Про физику

[HEKOT]

Меня восхищает мотоцикл своей красивой физичностью.

Вот здесь задавайте вопросы. Будем вместе разбираться, как ЭТО может вообще ехать.

[alpas]

Некот, привет! Может быть ты забыл, у нас сегодня предпраздничный день. Не до физики ...:-)

[HEKOT]

Вот пока про торможение одного колеса:

Вещь, которая вызывает недоумение: почему при обычном торможении срыва колеса мы говорим о трении покоя? Колесо-то катится!!!

Смотрим на картинку. Если колесо едет со скоростью V, то это значит, его ость движется со скоростью V. Но ось осфальта не касается! Касаемся мы нижней точкой. А она-то в любой момент времени НЕПОДВИЖНА относительно асфальта. Невероятно, но факт. Кстати, верхняя точка в любой момент времени движется со скоростью 2V.

Если мы сдавим тормоз со всей дури, наше колесо заблокируется и сорвётся. Первое слово значит, что оно перестанет вращаться относительно мотоцикла, а второе то, что оно начнёт скользить по асфальту. В этом случае все точки колеса будут двигаться параллельно (не вращаться).

/_fr/24/2752650.jpg

Добавлено (29.04.2011, 15:46)

---------------------------------------------

alpas, ну что сказать... Приходи 11-го мая

[louiscifer]

HEKOT,

а) Почему скорость движения верхней точки колеса относительно асфальта фиксировано 2v, а не в зависимости от радиуса колеса итд итп?

б) Почему при рассмотрении торможения говорится о сравнении трения покоя и трения скольжения колеса, а не коэффициент трения скольжения пары колодки-диск + коэффициент трения качения покоя покрышка-асфальт vs. коэффициент трения скольжения покрышка-асфальт.

[Vitekzu]

а) ну так уж оно получилось. Не смогу с лету написать съедобоваримое объяснение, но во всех учебниках оно есть, да и вроде итак понятно. (если колесо катиться без проскальзывания)

Добавлено (29.04.2011, 16:04)

---------------------------------------------

б) рассматривается одна система. колодки тормозят колесо. А колесо уже тормозит моц. Складывать эти силы нельзя. Блин, тож не знаю как понятней написать...

Для примера: крутим ручку тисков силой А, "тело" сжимается тисками силой В. Только силой B, а не В+А. Понятно что В зависит от А, но это не важно если мерить силу В.

Добавлено (29.04.2011, 16:06)

---------------------------------------------

По физике мне интересней действие колес как гироскопов...

[HEKOT]

Quote (louiscifer)

а) Почему скорость движения верхней точки колеса относительно асфальта фиксировано 2v, а не в зависимости от радиуса колеса итд итп?

Вот представь, мы вывесили колесо. И раскрутили его до какой-то скорости. Тогда каждая точка на краю колеса будет иметь линейную скорость, направленную по касательной к окружности. Пусть это будет V.

теперь начнём двигать ось колеса влево со скоростью V. Сложим векторно скорости для каждой точки колеса с вектором V, направленным влево. Тогда для верхней точки вектора скорости сложатся, не изменив направления, а для нижней точки вычтутся и скорость будет = 0.

Это объяснение на уровне интуиции. Можно привести и чёткую выкладку, если интересно.

/_fr/24/s0279299.jpg

Quote (louiscifer)

Почему при рассмотрении торможения говорится о сравнении трения покоя и трения скольжения колеса, а не коэффициент трения скольжения пары колодки-диск + коэффициент трения качения покоя покрышка-асфальт vs. коэффициент трения скольжения покрышка-асфальт.

Для простоты мы полагаем, что просто какая-то сила стремится замедлить движение колеса. Дело в том, что колесо относительно колодок никуда не перемещается. Просто сила, с которой колесо тормозится относительно колодок, меняется от минимальной (трение в подшипниках, не тормозим колодками) через умеренную (трение скольжения диска о колодки при торможении) до максимальной (трение покоя, когда мы судорожно сжали рычаг тормоза и диск перестал вращаться в колодках).

[kolco58]

Quote (HEKOT)

Тогда каждая точка на краю колеса будет иметь линейную скорость, направленную по касательной к окружности. Пусть это будет V.

Уважаемый Коллега, позволю себе напомнить - точки на краю колеса имеют УГЛОВУЮ скорость. Ее проектция по касательной - лишь одна из составляющих. (Есть еще центростремительная и центробежная). Их наличие существенно меняет вышеизложенную ситуацию. И способ векторного сложения - ммм... несколько оригинален.

[Vitekzu]

в данном случае ничего не меняет)

"центростремительная и центробежная" - мы же про скорость, а не силы/ускорения

[HEKOT]

kolco58, угловая w(омега) скорость наличествует. Измеряется она в радианах в секунду (c^-1). Но я говорю о линейной. Вектор линейной скорости направлен по касательной и никак иначе. Модуль её равен wR, где R - радиус колеса.

Способ вектторного сложения ничуть не оригинален. Если модули равны, направления равны, то направления остаются, модули складываются (удваиваются). Если модули равны, а направления противоположны, то получаем нуль-вектор. Это два частных случая для двух характерных точек на колесе.

Добавлено (29.04.2011, 17:22)

---------------------------------------------

Неточность в том, что на рисунке я вектора, обозначенные V изобразил стрелками разной длины. На самом деле они (и вектора, и стрелки) равны.

Добавлено (29.04.2011, 17:25)

---------------------------------------------

Про центробежные штуки: они существуют в неинерциальных системах. Будем о них говорить только тогда, когда перейдём в эти системы. Пока что мы живём на неподвижной земле, система отсчёта инерциальная. никаких центробежных фокусов здесь нет.

Добавлено (29.04.2011, 17:39)

---------------------------------------------

Vitekzu, вот чудесная лекция. Нам нечто подобное читали... давно.

К сожалению, она на английском языке, но язык математики един. Мужик очень разборчиво говорит. Примерно после первой трети он рассказывает и показывает гироскоп.

[All-road_rider]

Обсуждаем то что??

Трение покоя и трение скольжения или почему скорость на плече R в 2 раза меньше, чем на плече 2R?

Добавлено (29.04.2011, 22:25)

---------------------------------------------

Quote (HEKOT)

почему при обычном торможении срыва колеса мы говорим о трении покоя?

Quote (HEKOT)

Касаемся мы нижней точкой. А она-то в любой момент времени НЕПОДВИЖНА относительно асфальта.

Скольжения то нет. Сам же и ответил на свой вопрос.