Comprendre les forces
* Force de la voiture sur la remorque (F): C'est la force que nous voulons calculer. C'est la force que la voiture s'applique à la remorque, ce qui la fait accélérer.
* Masse de la bande-annonce (M): La masse de la bande-annonce est un facteur crucial car plus la bande-annonce est lourde, plus la force est nécessaire pour l'accélérer.
* Accélération de la bande-annonce (a): La vitesse à laquelle la remorque accélère (ou ralentit) affecte directement la force requise.
* Friction (f): La friction entre les pneus de la remorque et la route s'oppose au mouvement, réduisant l'accélération.
La deuxième loi de Newton
Nous pouvons utiliser la deuxième loi du mouvement de Newton pour calculer la force:
* f =ma
Où:
* F est la force appliquée à la bande-annonce
* M est la masse de la bande-annonce
* A est l'accélération de la bande-annonce
En considérant la friction
Pour obtenir la force nette agissant sur la bande-annonce, nous devons tenir compte de la friction:
* net force (f_net) =f - f
Où:
* F_net est la force nette de la bande-annonce
* F est la force de la voiture
* F est la force de frottement
Calcul de la force
1. Déterminez l'accélération (a): C'est la vitesse à laquelle la combinaison de transport de voitures augmente sa vitesse. Vous devrez mesurer cela ou le recevoir.
2. Mesurez la masse de la bande-annonce (M): Cela peut être trouvé sur la plaque d'identification de la remorque ou via un service de pesée de véhicule.
3. Estimez la force de frottement (F): La friction dépend du poids de la remorque, de l'état de la surface de la route et des pneus. Une estimation simple consiste à assumer un coefficient de frottement d'environ 0,01. Calculer la friction en utilisant:
* f =μ * m * g
* μ est le coefficient de frottement (environ 0,01)
* M est la masse de la bande-annonce
* g est l'accélération due à la gravité (9,8 m / s²)
4. Appliquer la deuxième loi de Newton:
* f_net =ma
* f =ma + f (inclure la friction)
Exemple
Disons:
* La bande-annonce a une masse de 1000 kg.
* La combinaison Carre-remorque s'accélère à 1,5 m / s².
* La force de frottement est de 98 Newtons (estimée à partir du coefficient de frottement).
Alors:
* f =(1000 kg) * (1,5 m / s²) + 98 n =1598 n
Remarques importantes:
* La force calculée est la force * nette * que la voiture s'applique à la bande-annonce pour surmonter la friction et l'accélérer.
* La force réelle du moteur de la voiture sera plus élevée que celle-ci, car une partie de la puissance du moteur est perdue à cause de la friction interne et d'autres facteurs dans la transmission de la voiture.
* Ce calcul suppose une route à niveau. Si la route est inclinée, vous devrez considérer la force supplémentaire nécessaire pour contrer la gravité.
