Comprensione delle forze
* Forza dell'auto sul rimorchio (F): Questa è la forza che vogliamo calcolare. È la forza che l'auto si applica al rimorchio, causando l'accelerazione.
* Massa del trailer (M): La massa del trailer è un fattore cruciale perché più pesante è il trailer, più forza è necessaria per accelerarla.
* Accelerazione del trailer (a): La velocità con cui il rimorchio accelera (o rallenta) influisce direttamente sulla forza richiesta.
* attrito (f): L'attrito tra le gomme del trailer e la strada si oppone al movimento, riducendo l'accelerazione.
Seconda legge di Newton
Possiamo usare la seconda legge del movimento di Newton per calcolare la forza:
* f =ma
Dove:
* F è la forza applicata al trailer
* m è la massa del trailer
* A è l'accelerazione del trailer
Considerando l'attrito
Per ottenere la forza netta che agisce sul trailer, dobbiamo tenere conto dell'attrito:
* net force (f_net) =f - f
Dove:
* F_NET è la forza netta sul trailer
* F è la forza dall'auto
* f è la forza di attrito
Calcolo della forza
1. Determina l'accelerazione (a): Questo è la velocità con cui la combinazione di rimorchio auto sta aumentando la sua velocità. Dovrai misurarlo o essere dato.
2. Misura la massa del rimorchio (M): Questo può essere trovato sulla piastra di identificazione del rimorchio o tramite un servizio di pesatura del veicolo.
3. Stima la forza di attrito (f): L'attrito dipende dal peso del rimorchio, dalla condizione della superficie della strada e dalle gomme. Una semplice stima è supporre un coefficiente di attrito di circa 0,01. Calcola l'attrito usando:
* f =μ * m * g
* μ è il coefficiente di attrito (circa 0,01)
* m è la massa del trailer
* G è l'accelerazione dovuta alla gravità (9,8 m/s²)
4. Applica la seconda legge di Newton:
* f_net =ma
* f =ma + f (per includere l'attrito)
Esempio
Diciamo:
* Il trailer ha una massa di 1000 kg.
* La combinazione del rimorchio auto è accelerata a 1,5 m/s².
* La forza di attrito è di 98 newton (stimata dal coefficiente di attrito).
Poi:
* f =(1000 kg) * (1,5 m/s²) + 98 n =1598 n
Note importanti:
* La forza calcolata è la forza * netta * L'auto si applica al rimorchio per superare l'attrito e accelerarla.
* La forza effettiva produce che il motore dell'auto sarà superiore a questo, poiché parte della potenza del motore viene persa per l'attrito interno e altri fattori all'interno della trasmissione dell'auto.
* Questo calcolo assume una strada di livello. Se la strada è inclina, dovrai considerare la forza aggiuntiva necessaria per contrastare la gravità.
