Что такое сила, действующая на каждое из передних колес и на каждое из задних колес автомобиля массой 1,35 т с колесной

Magnitnyy_Pirat

66

Сила, действующая на каждое из передних колес и на каждое из задних колес автомобиля, можно определить, используя принцип равновесия моментов сил.

Пусть Ff - сила, действующая на переднюю ось автомобиля, Fz - сила, действующая на заднюю ось автомобиля.

Для того чтобы автомобиль находился в равновесии, сумма моментов сил, действующих на него вокруг оси передних колес, должна быть равна сумме моментов сил вокруг оси задних колес.

Момент силы можно определить как произведение силы на плечо, то есть расстояние между осью вращения и точкой приложения силы.

Итак, используя приведенные данные, можно определить силу, действующую на каждое из колес автомобиля.

Пусть L - длина колесной базы автомобиля (3,05 м), d - расстояние между центром тяжести и передней осью (1,78 м), M - масса автомобиля (1,35 т).

Сумма моментов сил вокруг оси передних колес равна сумме моментов сил вокруг оси задних колес:

Ff * L = Fz * (L - d)

Зная, что M * g - сила тяжести (где g - ускорение свободного падения), можно записать равенство:

Ff * L = Fz * (L - d) + M * g

Теперь можно выразить Ff:

Ff = (Fz * (L - d) + M * g) / L

Подставляя значения:

Ff = (Fz * (3,05 - 1,78) + 1,35 * 9,8) / 3,05

Ff = (Fz * 1,27 + 13,23) / 3,05

Теперь можем найти силу, действующую на переднюю ось автомобиля. Поскольку автомобиль находится в состоянии равновесия, сила, действующая на каждое из передних колес, будет равна половине суммарной силы на переднюю ось:

Ff = Fz / 2

Следовательно,

Fz / 2 = (Fz * 1,27 + 13,23) / 3,05

Умножая обе части уравнения на 3,05:

1,525 * Fz = Fz * 1,27 + 13,23

Вычитая Fz из обеих частей уравнения:

1,525 * Fz - Fz = 1,27 * Fz + 13,23 - Fz

0,525 * Fz = 1,27 * Fz + 13,23

Вычитая 1,27 * Fz из 0,525 * Fz:

0,525 * Fz - 1,27 * Fz = 13,23

-0,745 * Fz = 13,23

Деля обе части уравнения на -0,745:

Fz = 13,23 / -0,745

Fz ≈ -17,76

Сила, действующая на заднюю ось автомобиля, будет равна противоположной значению силы, действующей на переднюю ось:

Ff = -Fz ≈ 17,76

Таким образом, сила, действующая на каждое из передних колес автомобиля, составляет примерно 17,76 Н, а сила, действующая на каждое из задних колес, также составляет примерно 17,76 Н.