31Июл

Автомобиль делает поворот при скорости: Автомобиль делает поворот при скорости 43,2 км/ч по дуге, радиус которой равен 60 м. Определите центростремительное ускорение

31 Июл 2023 alexxlab Комментировать

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «ДИНАМИКА РАВНОМЕРНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ ПО ОКРУЖНОСТИ.» 9 Класс.

Материал опубликовал

2

#9 класс #Физика #ФГОС #Учебно-дидактические материалы #Контрольные / проверочные работы #Учитель-предметник #Школьное образование #УМК А. В. Пёрышкина

КОНРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «ДИНАМИКА РАВНОМЕРНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ ПО ОКРУЖНОСТИ.»

9 Класс.

Вариант 1.

При каком условии возникает равномерное движение тел по окружности? Чем отличается равномерное прямолинейное дви­жение от равномерного движения по окружности?

Автомобиль делает поворот при скорости 43,2 км/ч, по дуге, радиус которой равен 60 м. Определить центростремительное ускорение.

V 3. Каков должен быть радиус кривизны моста, чтобы авто­

мобиль, движущийся со скоростью 19,6 м/с, оказался невесо­мым на его середине?

Вариант 2.

1. Написать динамическое уравнение движения тела по вы­пуклой поверхности Земли, если известна масса тела т кг, цен­тростремительное ускорение а м/с2 и сила реакции опоры

Fд Н. Движение тела по выпуклой поверхности считать равномерным.

Какую перегрузку испытывает космонавт на центрифуге радиусом 6 м при вращении с угловой скоростью 3,14 с-1? (Перегрузка — величина, равная отношению центростремитель­ного ускорения к нормальному ускорению силы тяжести на по­верхности Земли.)

При движении автомобиля массой 20 т со скоростью 36 км/ч мост прогибается, образуя вогнутую кривизну радиусом 100 м. Определить реакцию моста на автомобиль в момент про­хождения через его середину. Принять g=10 м/с2.

Вариант 3.

Определить величину силы, под действием которой Земля движется вокруг Солнца. Принять орбиту Земли круговой. Масса Солнца М = 2 • 1030 кг, масса Земли т = 6 • 1024 кг, расстояние Зем­ли от Солнца 1,5-1010 м.

Велосипедист движется со скоростью v м!с. Какой наи­меньший радиус поворота может делать велосипедист, если коэф­фициент трения скольжения колес о дорогу равен k?

С какой наименьшей скоростью должен лететь самолет в наивысшей точке петли Нестерова («мертвая петля») радиусом 1 км, чтобы летчик оказался в состоянии невесомости. Принять g= 10 м/с2.

Вариант 4.

Написать динамическое уравнение движения тела по вогну­той поверхности Земли, если известна масса тела т кг, радиус кривизны поверхности R м, скорость движения тела v м/с. Силу реакции опоры обозначить через Fд.

Самосвал массой 15 т движется со скоростью 36 км/ч на повороте с радиусом закругления 50 м. Определить центростреми­тельную силу, действующую на самосвал.

С какой скоростью должен двигаться мотоциклист по вы­пуклому мосту радиусом 10 м, чтобы сила давления мотоциклиста на сидение на середине моста оказалась равной половине его веса?

Вариант 5.

Автомобиль движется по выпуклому профилю дороги. Под действием каких сил возникает искривление траектории движе­ния автомобиля?

Какой должна быть наибольшая скорость движения авто­транспорта на повороте радиусом закругления 100 м, чтобы он не скользил «юзом», если коэффициент трения скольжения шип о дорогу равен 0,4? Принять g = 10 м!с2.

Автомашина «Волга» с полной нагрузкой 3600 кг движется равномерно со скоростью 20 м/с по вогнутому профилю дороги радиусом 100 м. Определить силу давления автомашины в ниж­ней точке вогнутости дороги.

Вариант 6.

Велосипедист движется по вогнутому профилю дороги. Под действием каких сил возникает искривление траектории движе­ния велосипедиста?

Мотоциклист делает поворот при постоянной скорости 72 км/ч по дуге, радиус которой равен 160 м. Найти угол наклона мотоциклиста к горизонту. Принять g=10 м/с2.

Тело массой 10 кг движется согласно уравнениям: s=2t (м) и ȹ=3t (рад). (Решать в системе СИ.) Определить центростремитель­ную силу, действующую на это тело.

Опубликовано


Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.

Почему колеса при повороте руля поворачиваются на разный угол?

  • Главная
  • Статьи
  • Почему колеса при повороте руля поворачиваются на разный угол?

Автор: Алексей Кокорин

Если повернуть руль до упора, выйти из машины и посмотреть на нее спереди, можно заметить, что колеса повернуты под разными углами: одно вывернуто сильнее, чем другое. Но это не неисправность, а наоборот, точный инженерный расчет, который в этом году празднует свой юбилей – ему исполняется ровно 200 лет. Почему рулевое управление так спроектировано, и почему нельзя было бы сделать иначе?

Зачем колеса поворачиваются на разный угол?

Ответ на этот вопрос лежит на поверхности: представьте себе, что автомобиль движется по кругу по часовой стрелке – в этом случае окружность, по которой будет двигаться переднее правое колесо, будет меньше, чем окружность, описываемая левым. Соответственно, при постоянной скорости автомобиля колеса на одной оси будут вращаться с разной скоростью. Если бы колеса были повернуты на одинаковый угол, то внутреннее колесо, стремясь двигаться так же, как наружное, постоянно проскальзывало бы и вызывало проскальзывание наружного – при этом поведение автомобиля в повороте было бы непредсказуемым, а износ шин – катастрофическим. Наглядно это можно видеть на многоосных тележках грузовиков и прицепов: не поворачивающиеся колеса в повороте движутся с проскальзыванием, и шины изнашиваются быстро и неравномерно.

Соответственно, для решения этих проблем и обеспечения правильного движения управляемых колес по их траектории они и поворачиваются на разные углы.

Как рассчитана геометрия движения колес?

Сама проблема проскальзывания внутреннего колеса в повороте была актуальна задолго до массового распространения автомобилей – ведь те же проблемы были и у конных повозок. Собственно, именно на конной повозке рулевое управление, решающее эту проблему, и дебютировало: в 1817 году его изобрел Георг Ланкеншпергер, а в 1918 году запатентовал в Англии его агент Рудольф Аккерман. С тех пор принцип поворота управляющих колес на разные углы в повороте так и называется – принцип Аккермана.

Чтобы обеспечить нужные углы поворота колес, геометрия рулевой трапеции рассчитывается по единой условной схеме. В ней поперечная рулевая тяга короче управляющей оси и смещена за нее, а поворотные рулевые рычаги лежат на линии между осью поворота передних колес и центром задней оси автомобиля.

Для того, чтобы проще было понять это сложное на первый взгляд объяснение, достаточно взглянуть на простую схему ниже.

Соответственно, при повороте колес в такой схеме они оказываются повернуты на разные углы – внутреннее поворачивается больше, а наружное меньше. При этом центры окружностей, по которым движутся колеса, совпадают, а радиус окружности для наружного колеса — это фактически радиус разворота автомобиля «от бордюра до бордюра» с поправкой на ширину шины.

Стоит отметить, что изображение выше – схематическое, и рулевое управление автомобиля, разумеется, сложнее, чем то, что изображено на схеме. Однако общая геометрия справедлива для всех «гражданских» автомобилей.

В автоспорте подход может меняться: к примеру, на некоторых гоночных автомобилях ситуация с углами поворота колес может быть даже обратной для компенсации бокового увода колеса в скоростных поворотах, а в дрифте передние колеса стараются сделать параллельными даже в поворотах, чтобы снизить износ передних шин при постоянном движении в управляемом заносе.

Но это – крайности, не актуальные для обычных серийных машин.

Кстати, в самом начале мы не зря упомянули не только разные пути, которые проходят в повороте колеса, но и разные скорости их вращения. Для того, чтобы обеспечить возможность вращения колес на одной оси с разными скоростями, как мы уже рассказывали, нужен дифференциал.

популярные вопросы

 

Новые статьи

Статьи / Новые авто Бизнес-класс по-китайски: первое знакомство с Chery Arrizo 8 По-разному можно относиться к тем процессам, которые происходят в наши дни на российском автомобильном рынке. Одно несомненно: китайские марки уверенно, одну за одной, занимают ниши, освобод… 73 0 0 30.06.2023

Статьи / Практика Смерть через вздох: что не так с современными воздушными фильтрами Удивительно, но в процессе эксплуатации машина в самом большом количестве потребляет не бензин или солярку, а воздух. Вы же помните про стехиометрическую смесь? На килограмм сгоревшего бензи… 2550 1 0 28.06.2023

Статьи / Популярные вопросы Как можно нарушить правила обгона и лишиться прав, даже выйдя на обгон по правилам Мы уже говорили о том, что обгон – один из самых опасных маневров на дороге, поскольку он связан с высокой скоростью и выездом на встречную полосу. И хотя ПДД формально защищают обгоняющего,… 2921 1 2 26.06.2023

Популярные тест-драйвы

Тест-драйвы / Тест-драйв Тест-драйв Geely Monjaro: лучше, чем Volvo? В Китае этот полноразмерный кроссовер дебютировал еще два года назад под неблагозвучным для нашего уха именем Xingyue L и заводским индексом KX11. В России машину сертифицировали в 2022, и в… 17194 8 9 07.04.2023

Тест-драйвы / Тест-драйв Наппа, блокировки и танковый разворот: тест-драйв внедорожника Tank 300 Горная Хакасия, массив Сундуки. Крутой подъем и колея с глубокими промоинами, ведущая на вершину. Кажется, будет трудно – ведь в каждой такой промоине автомобиль попадает на диагональное выв… 10248 14 4 02.03.2023

Тест-драйвы / Тест-драйв Любовь по инструкции: тест-драйв ГАЗ Соболь NN Соболь NN ждали долго. Появилась ГАЗель NEXT – а Соболя NEXT нет. Вышла ГАЗель NN – а Соболя NN не видно. Вроде и отличий между ГАЗелью и Соболем не так уж много, можно было бы построить его… 8390 1 1457 03.03.2023

ньютоновская механика — Эффект управления автомобилем на высокой скорости

спросил

Изменено 1 год, 7 месяцев назад

Просмотрено 20 тысяч раз

$\begingroup$

Я так понимаю угол поворота руля в машине примерно пропорционален кривизне, а значит обратно пропорционален радиусу поворота.

Когда я еду медленно и хочу повернуть машину, мне приходится поворачивать руль на очень большой угол, чтобы она повернулась за разумное время, иногда поворачивая руль до упора, чтобы добиться поворота соблюдать небольшой радиус поворота.

Если я еду быстро, мне почти не нужно крутить руль, чтобы машина повернулась. Что логично, ведь радиус поворота гораздо больше.

Итак, вот мой вопрос: что произойдет, если я буду ехать по шоссе со скоростью 65 миль в час и крутить руль изо всех сил?

  • доходит ли рулевое колесо до конца хода при меньшем угле?
  • будет ли руль слишком тугим + чтобы я не сделал глупости?
  • перевернется ли машина?
  • машина пойдет в занос?

По понятным причинам я не хочу пробовать это сам.

  • ньютоновская механика
  • трение
  • центробежная сила
$\endgroup$ 92 ={\mu{}gr}$, где $\mu$ — коэффициент трения.

Если вы едете со скоростью 65 миль в час с рулем, заблокированным в одну сторону, ваш $v$, вероятно, превысит $v_{max}$, и у вашего автомобиля больше не будет достаточной тяги для преодоления поворота, и он занесет на повороте.

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Это настоящий тест, который проводят производители автомобилей и шинные компании. Это называется тест «шаговое управление». Но до полной блокировки (максимального угла поворота руля) обычно не доводят. Обычно в системе рулевого управления устанавливаются временные механические ограничители, чтобы остановить угол поворота рулевого колеса в желаемой точке, определенной инженерами. (Источник: я менеджер по инженерным испытаниям в автомобильной компании.)

Честно говоря, я не знаю, что произойдет, если вы перейдете на полную блокировку на высокой скорости, но я настоятельно не рекомендую это делать! Хотя интересно порассуждать. Во-первых, да, вы абсолютно точно сможете крутить руль до упора. Но на шоссе вы бы уже сошли с дороги еще до того, как повернули руль так далеко, если только вы не смогли бы повернуть его очень быстро. Если мы предположим, что у вас достаточно места, чтобы оставаться на тротуаре (то есть больше похожем на гигантскую заносную площадку, чем на шоссе), то это будет зависеть от того, как быстро вы поворачиваете руль. Если вы повернете его достаточно быстро, вы, скорее всего, попадете в занос на большинстве автомобилей. Конечно, будет много визга шин. Если вы повернете руль достаточно медленно, то в большинстве легковых автомобилей вы войдете в поворот в условиях серьезной недостаточной поворачиваемости, т. их вокруг кривой. В более спортивных автомобилях (например, Porsche с задним расположением двигателя) или во многих гоночных автомобилях вы, вероятно, попадете в штопор, даже если будете медленно поворачивать руль.

$\endgroup$

$\begingroup$

Из опыта», да, если водитель поворачивает слишком быстро, двигаясь слишком быстро, автомобиль просто не сможет толкнуть автомобиль вперед относительно направления колес, а средний автомобиль не сможет отклонить сила в любом другом месте, кроме предыдущего направления движения, так как именно там импульс был создан ранее, и автомобиль перевернется, поскольку это самый простой способ преодолеть трение между землей и шинами.0005

«автомобильная авария Dacia Logan

$\endgroup$

$\begingroup$

доходит ли рулевое колесо до конца хода под меньшим углом?
№. диапазон хода колеса задается механическими частями в цепи. Они не знают, как быстро ты едешь. Ходили разговоры о «управлении по проводам», когда компьютер считывает угол поворота рулевого колеса и решает, насколько двигать передние колеса. В отличие от дроссельной заслонки, я не знаю ни одной машины, которая делает это, но их может быть несколько. не будет ли руль слишком тугим для поворота +, таким образом, помешает мне сделать что-нибудь глупое? НЕТ. усилие на колесе довольно легкое. машина не перевернется? машина пойдет в занос?
Неплохо предположить, что шины могут достигать определенного уровня $g$ в любом нужном вам направлении (на низкой скорости, ограниченной ходом рулевого управления). На ровной поверхности, если центр тяжести достаточно высок, а уровень $g$ достаточно высок, вы перевернетесь. Если центр тяжести низкий или уровень $g$ низкий, вы будете скользить. Если вы едете по рампе с внутренними шинами, вы можете увеличить вероятность перекатывания. Перед тем, как шины потеряют сцепление с дорогой, они работают под большим углом атаки, при котором они прикладывают усилие перпендикулярно ориентации, но перемещаются за пределы ориентации. Возможно, вы читали о избыточной и недостаточной поворачиваемости. Избыточная поворачиваемость возникает, когда передние колеса лучше держат дорогу, чем задние (работая при меньшем угле атаки). Автомобиль имеет тенденцию указывать в повороте, и водитель должен исправить это.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

Это руководство поможет вам!

На уроках вождения вас научат многим вещам, большинство из которых являются базовыми, которые вам необходимо освоить, чтобы сдать экзамен по вождению. Среди прочего, одним из наиболее важных, которые вы должны знать, является то, как регулировать скорость при повороте. Это потому, что приближаясь к своему повороту, первое, что вам нужно сделать, это следить за скоростью.

Бывают случаи, когда нет необходимости регулировать скорость при повороте. Это тот случай, когда вы едете по трассе и когда поворот широкий. Однако для движения по городу или району необходимо снизить скорость, особенно если это небольшой поворот. Вот несколько шагов, которые необходимо выполнить, чтобы отрегулировать скорость при повороте:

  1. Тормоз- Нажмите на педаль тормоза как можно слабее.
  2. Release- После того, как вы уже сделали свой поворот, в этот момент вы можете снять ногу с тормоза.
  3. Accelerate- После успешного выполнения поворота самое время снять ногу с педали тормоза и ускориться.

Чтобы подробно изучить эти шаги, прочитайте этот пост и узнайте.

Пошаговое руководство по настройке скорости при повороте

Для начала посмотрите короткое видео ниже для визуального руководства по вещам, которые будут обсуждаться в следующей части:

1. Тормоз

Очевидно, первое, что вам нужно сделать, это нажать педаль тормоза как можно легче, как только вы заметили поворот. Как отмечалось во введении, если поворот широкий и если вы находитесь на не загруженной трассе, то тормозить не нужно. В противном случае вам нужно затормозить, чтобы не срезать углы и не повредить шины или автомобиль.

В некоторых случаях тормозить особо не нужно, а нужно просто притормозить. Чем круче или острее поворот, тем медленнее вы должны двигаться.

С какой скоростью нужно поворачивать? Это будет зависеть от ряда факторов, таких как угол поворота. Большинство водителей сказали бы, что нужно поворачивать направо при скорости 15 километров в час и на скорости 20 километров в час, когда нужно повернуть налево. Тем не менее, это по-прежнему будет зависеть от различных условий, например, от ширины перекрестка.

2. Отпустите

После того, как вы уже сделали свой поворот, теперь вы можете снять ногу с педали тормоза. Однако под релизом это не значит, что его надо полностью снимать. Просто нажмите на педаль тормоза и будьте готовы нажать в случае опасности. Если вам нужно затормозить во время поворота, убедитесь, что вы делаете это как можно легче.

3. Ускорение

После успешного выполнения поворота самое время снять ногу с педали тормоза и ускориться. Вы можете вернуться к своей обычной скорости движения после того, как проедете перекресток. Скорость вашего ускорения, однако, будет зависеть от места, где вы находитесь. Если вы находитесь в оживленном районе, будьте осторожны со скоростью.

Pro Tips

Чтобы сделать этот пост более ценным и помочь вам получить больше знаний, в этом разделе вы найдете больше советов о том, как стать лучшим водителем. Имейте это в виду, и вам наверняка будет намного легче сдать дорожный тест с честью!

Через: https://www.youtube.com/watch?v=tPBJNZOw2Zk

Внимание к дорожным условиям

Во время вождения нужно быть максимально внимательным. Ваше внимание должно быть сосредоточено на дороге. Когда у вас есть присутствие духа, вашей ноге и вашей руке будет легче определить, как они должны двигаться. При этом смотрите на дорожные условия перед поворотом, и это позволит вам узнать, как лучше всего это сделать.

Например, если на повороте много машин, если он крутой, узкий или дорога скользкая, вам нужно ехать медленнее. Если есть слепые зоны, нужно тщательно проверить поворот, чтобы быть уверенным, что вы никого не заденете.

Нахождение в пределах ограничения скорости

После торможения и поворота, когда вы ускоряетесь, можно легко забыть об ограничении скорости. Это одна вещь, которую вы не должны делать. Чтобы быть внимательным, вам нужно знать об ограничении скорости в том месте, где вы едете. Следите за знаками. Наверняка меньше всего вы бы хотели, чтобы вам выписали штраф за превышение скорости.

Чтобы быть в пределах ограничения скорости, вы можете часто проверять спидометр. Однако, как обсуждалось в видео, показанном в первой части этого поста, не смотрите на него слишком долго, так как вы потеряете из виду то, что находится на дороге. Как только вы станете более опытным водителем, вам будет легче регулировать скорость, не глядя на спидометр.

При движении по шоссе ограничение скорости выше, чем при движении в пределах вашего района. Когда вы приближаетесь к перекрестку или находитесь в месте с интенсивным движением, это признаки того, что вы должны ограничить скорость.

Обеспечение безопасности на перекрестках

Помимо знания того, как регулировать скорость при повороте на перекрестке, важно также обращать внимание на то, что обеспечит вашу безопасность. Следует отметить, что 50 % столкновений и 20 % автомобильных аварий со смертельным исходом происходят на перекрестке, что должно дать вам больше причин действовать с осторожностью.

Быстрый взгляд в зеркало и взгляд через плечо — это то, что вы можете сделать. Недостаточно просто смотреть прямо. Вы также должны убедиться, что ваша машина не попадет в канаву.

Еще одна вещь, которую вы не должны игнорировать, это быть в правильной полосе перед поворотом на перекрестке. Допустим, вы поворачиваете направо, убедитесь, что вы находитесь на самой внутренней полосе, прежде чем повернуть.

Также не забудьте включить световой сигнал. Это акт вежливости по отношению к водителю позади вас.

Имейте в виду, что пешеходы всегда имеют приоритет при использовании перекрестков и пешеходных переходов.