Freeriders.lv

Основной раздел => Оффтопики => Тема начата: Loner от 01.04.2015 16:08:39

Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 16:08:39
...ну или просто тем, кто хорошо помнит/знает физику (лично я отказался от неё, как только она стала предметом по выбору)

Суть:

мне бы очень хотелось понять хотя бы основные силы, действующие на мотоцикл в повороте.

То есть получить описательную характеристику этих сил, а также формулы, которые позволят, например, посчитать увеличение нагрузки на покрышку с увеличением скорости (в том же повороте), или увеличением массы мотоцикла.

Обрывки данных есть и в Сети. Но они часто противоречат друг другу. Вплоть до перепутывания центробежной и центростремительной сил.

Итак, что бы я хотел видеть в этой теме:
описание сил, формулы, дискуссии.

Очень прошу писать тех, кто понимает. И в то же время не уходить в дебри относительно влияния электрической бритвы, включенной на расстоянии 2000 км...
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Taiwaz от 01.04.2015 16:23:16
насколько помню в этом кино мудрый дядя (Кейт Код) не только рекламирует свою книжку, но и рассказывает про технику вождения, манипулируя в том числе и терминами из физики  :D
Twist of the Wrist II Русская озвучка (http://www.youtube.com/watch?v=eiHDME5pVDg#)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 16:24:21
насколько помню в этом кино мудрый дядя (Кейт Код) не только рекламирует свою книжку, но и рассказывает про технику вождения, манипулируя в том числе и терминами из физики  :D
Twist of the Wrist II Русская озвучка ([url]http://www.youtube.com/watch?v=eiHDME5pVDg#[/url])

Это даже близко не то, что мне нужно.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Taiwaz от 01.04.2015 16:26:39
Это даже близко не то, что мне нужно.
ты за пару минут осилил 1.5 часа видео, чтобы так категорично сказать? О.о
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 16:27:47
ты за пару минут осилил 1.5 часа видео, чтобы так категорично сказать? О.о
Ты считаешь, что это премьера? Я смотрел его, и даже пару раз.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: shuttle от 01.04.2015 16:31:13
https://www.youtube.com/watch?v=_tIoItZc5U4 (https://www.youtube.com/watch?v=_tIoItZc5U4)

Посты объединены: 01.04.2015 16:37:42
https://www.youtube.com/watch?v=_tIoItZc5U4 (https://www.youtube.com/watch?v=_tIoItZc5U4)
Visi laikam skatās, pauze! :D
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 16:39:39
Это хорошее видео, спасибо. Тоже смотрел. Оно не даёт ответы на поставленные вопросы, к сожалению.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Taiwaz от 01.04.2015 16:44:42
Физика для Простаков и Реальная Физика / Redneck Physics & Real Physics (http://www.youtube.com/watch?v=eZTapzstNQ8#ws)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: shuttle от 01.04.2015 16:51:23
Priekš kam Tev tik smalki? Sēsi šausmas riepu tirgotājos ar fizikas formulām un likumiem? Stāsti varbūt tiešam, kas interesants un noderīgs!? :)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: SeriS от 01.04.2015 16:52:33
Думаю все что есть в сети он уже перелопатил и не раз  :facepalm:
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 01.04.2015 16:53:06
А можешь по детальней описать что именно? Просто есть основной принцип, и куча эффектов (соскальзывание заднего, переднего колеса, эффект при свешивании, ускорение, торможение, заваливание в поворот, выравнивание) а потом еще разные системы добавляют нюансы - ABS, трэкшын.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 16:58:24
А можешь по детальней описать что именно? Просто есть основной принцип, и куча эффектов (соскальзывание заднего, переднего колеса, эффект при свешивании, ускорение, торможение, заваливание в поворот, выравнивание) а потом еще разные системы добавляют нюансы - ABS, трэкшын.

Ну вот, допустим, если я хочу посчитать, какой угол наклона понадобится для прохождения поворота с радиусом N на скорости Х... Не для прикладного значения, а чисто в теории. Могу я считать, что для данной задачи не имеет значение, наклоняется мотоцикл или дорожное полотно? Могу я условно пренебречь вообще трением? Просто посчитать, какой угол наклона уравновесит центробежную силу?
Далее. Как я могу посчитать разницу действия сил на покрышку при прохождении поворота со скоростью Х и того же поворота со скоростью Y? И как увеличится угол наклона?
:)

Посты объединены: 01.04.2015 17:02:38
Priekš kam Tev tik smalki? Sēsi šausmas riepu tirgotājos ar fizikas formulām un likumiem? Stāsti varbūt tiešam, kas interesants un noderīgs!? :)

Ну мне, например, вообще очень интересны все физические силы, действующие на мотоцикл. Не все понимают, почему он едет и не падает. Мне интересно это не только знать, но и понимать.
Вот ты знаешь, например, что масса мотоцикла не влияет на скорость прохождения поворота в теории? Кажется ведь, что влияет, правда? Вот и интересно разобраться.

Ну и так, для общего развития: MIT Physics Demo -- Bicycle Wheel Gyroscope (http://www.youtube.com/watch?v=8H98BgRzpOM#noexternalembed)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: shuttle от 01.04.2015 17:18:08
Вот ты знаешь, например, что масса мотоцикла не влияет на скорость прохождения поворота в теории? Кажется ведь, что влияет, правда? Вот и интересно разобраться.

vot šitas ir interesanti, iespējams, ka ar HD arī var pa Biķerniekiem gāzt tā pat kā R1,CBR.

Название: Вызов физикам!
Отправлено: Danik от 01.04.2015 17:19:43
Могу я условно пренебречь вообще трением?

это точно как на уроке физики - трением пренебречь...
сам представь, едешь по паркету или по асфальту, разница-то ого-го. Да и асфальт асфальту рознь.
мне кажется всё же, что электробритву за 2000км придётся взять в расчёт :)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: FDF от 01.04.2015 17:23:15
Вот ты знаешь, например, что масса мотоцикла не влияет на скорость прохождения поворота в теории? Кажется ведь, что влияет, правда? Вот и интересно разобраться.

vot šitas ir interesanti, iespējams, ka ar HD arī var pa Biķerniekiem gāzt tā pat kā R1,CBR.


Нет, не может. Масса не влияет, зато, возможно высота центра масс, длина базы, угол наклона вилки очень даже влияют.. А особенно масса колес, от которой зависит "лёгкость заваливания"
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 18:24:21
это точно как на уроке физики - трением пренебречь...
сам представь, едешь по паркету или по асфальту, разница-то ого-го. Да и асфальт асфальту рознь.
В данном случае "пренебречь" имеется в виду ни что её нету вообще, а что она достаточна для выполнения поворота. То есть, скажем так, считать, что не она нас ограничивает.

В моём понимании (поправьте, если что) наклон нам нужен для того, чтобы скомпенсировать "опрокидывающую" мотоцикл наружу поворота центробежную силу. Если мы этого добились и мотоцикл стабилен на дуге, то суммарный вектор сил проходит от центра масс через продольную линию мотоцикла между пятнами контакта. Соответственно, чем большее значение у этого суммарного вектора - тем важнее сцепление покрышек с асфальтом. Но это уже следующий момент. ПОТОМУ мы им пока пренебрегаем.
Меня интересует момент ДО. Всё то, что влияет на мотоцикл и на то, какой угол наклона ему необходим (пока без свешивания, им тоже пренебрегаем).

Масса не влияет, зато, возможно высота центра масс, длина базы, угол наклона вилки очень даже влияют.. А особенно масса колес, от которой зависит "лёгкость заваливания"
База, угол наклона вилки и масса колёс влияют на скорость заваливания в поворот, но не на сам поворот.

Следующий вопрос: если углом наклона мы лишь компенсируем центробежную силу (как основную), то могу ли я поставить знак равенства между углом наклона мотоцикла и углом наклона дорожного полотна?
Другими словами, если мотоцикл проходит конкретный поворот со скоростью 50км/ч при наклоне 35 градусов, то если я в этом повороте наклоню дорожное полотно на 35 градусов, мотоцикл при той же скорости будет проходить поворот без наклона относительно полотна?
Название: Вызов физикам!
Отправлено: FDF от 01.04.2015 18:39:50
Чо та я очкую.. Может лучше кольчуги из меди поплести в дождь?:)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: ogurec от 01.04.2015 18:43:14
Loner.... ты сам себе противоречиш.
начни с вбивание тех сил которие даны с паузы в шлеме, далее сможеш к ним добавлять все что будеш считать нужным. НО вижу что нужным считать будеш совсем не то. поэтому можеш сразу забить на идею. в теории мотоцыкл НЕ переварачиваетса при торможении только передним тормозом (доказать легко в учебнике за 9 класс есть). далее даже положение запястья на ручке влияет. будеш расписывать силы воздействия на каждый мм раидера? каждый подшибник влияет.... расписывай.
если это все начать писать докторская в легкою зачтетса и все это можно будет продать мотопроизводителям. дерзай :bravo:
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 01.04.2015 18:46:27
Как-то так  :visilica:

т.е. угол зависит только от скорости (если мы едем без срыва) т.к. вектор Г не меняеться и вектор r тоже (едем по одной траектории)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: ogurec от 01.04.2015 19:30:52
Антон-
высота где?
сила будет по разному воздействовать в зависимости от высоты? не?
да есчо и центр тяжести важен......
чтобы мот не упал надо Фр=не превысилу Фг


http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shiny-i-diski/osobennosti-raboty-shin-na-povorotah/ (http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shiny-i-diski/osobennosti-raboty-shin-na-povorotah/)
iiiii
http://ap-st.ru/ru/filling/y-2010.n-3.oid-295.html (http://ap-st.ru/ru/filling/y-2010.n-3.oid-295.html)

тоесть уже не верно gigigi
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 21:16:18
Loner.... ты сам себе противоречиш.

Где?
в теории мотоцыкл НЕ переварачиваетса при торможении только передним тормозом (доказать легко в учебнике за 9 класс есть)

Давай, я 9-й прогулял.
далее даже положение запястья на ручке влияет. будеш расписывать силы воздействия на каждый мм раидера? каждый подшибник влияет.... расписывай.

Ипааать! А ещё то, что перед треком гороха поел и в повороте пукнул - реактивная сила, понимаешь...
...Я ж написал: НЕ УЧИТЫВАЕМ электробритву. Воспринимай мот как... Ну, не как точку, а как отрезок хотя бы, который наклонить можно, а больше ничего нельзя.
[url]http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shiny-i-diski/osobennosti-raboty-shin-na-povorotah/[/url]
iiiii
[url]http://ap-st.ru/ru/filling/y-2010.n-3.oid-295.html[/url] ([url]http://ap-st.ru/ru/filling/y-2010.n-3.oid-295.html[/url])

тоесть уже не верно

По первой ссылке: спасибо, почитал. Никаких противоречий не увидел. Уместность второй ссылки не осознал.

З.Ы. На вопрос можно ли заменить угол наклона мота углом наклона дорожного полотна так никто и не ответил.

З.З.Ы. Длинный поворот на "333" с радиусом 60 метров (примерно прикинул по Гуглу) на скорости 30м/с (108 км/ч; цифра взята для удобства) по моим расчётам (если они верны) нужно проходить с углом 56 градусов. Естественно, свешивание не учитывается.
Я его прохожу примерно с такой скоростью с гораздо меньшим наклоном, не более 45 градусов.
Вопрос: погрешность вычислений, или же так сильно может влиять свешивание (которое у меня, к слову, никакущее) и спрямление траектории?
Название: Вызов физикам!
Отправлено: aQua от 01.04.2015 22:08:54
З.Ы. На вопрос можно ли заменить угол наклона мота углом наклона дорожного полотна так никто и не ответил.

Да, это можно. Углом наклона полотна компенсируется угол наклона мотоцикла.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 01.04.2015 22:24:07
Антон-
высота где?
сила будет по разному воздействовать в зависимости от высоты? не?
да есчо и центр тяжести важен......
чтобы мот не упал надо Фр=не превысилу Фг


[url]http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shiny-i-diski/osobennosti-raboty-shin-na-povorotah/[/url] ([url]http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shiny-i-diski/osobennosti-raboty-shin-na-povorotah/[/url])
iiiii
[url]http://ap-st.ru/ru/filling/y-2010.n-3.oid-295.html[/url] ([url]http://ap-st.ru/ru/filling/y-2010.n-3.oid-295.html[/url])

тоесть уже не верно gigigi


при большом радиусе поворота высотой можно пренебречь ;)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 01.04.2015 22:48:03
Лёха, а где та задачка?
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 01.04.2015 22:51:59
Лёха, а где та задачка?

http://prosto-o-slognom.ru/fizika/14_vrashenie.html (http://prosto-o-slognom.ru/fizika/14_vrashenie.html)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 01.04.2015 23:42:46
Лёх, так всё сходиться. Я вывел точно такую-же формулу, как и они, тока в векторной форме т.е. да, наклон дороги рассчитывается так-же как и угол моцыка.
Насчет того, что твой моц шел тока до ~45 градусов, а скорость была такой-же видимо тут 2 эффекта
1. наверно ты ломал траекторию и скорость до и после перелома была выше, а в переломе меньше
2. в наклоне радиус колеса уменьшается и спидометр показывает больше.

ЗЫ. я прикину в том повороте, скока должен быть угол наклона (центра тяжести) при скорости 140. Интрига....  еще момент... при 140, угол 68.75 градусов. Росси нервно курит :))
Это еще раз подтверждает правильность
"2. в наклоне радиус колеса уменьшается и спидометр показывает больше."
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Vladko от 01.04.2015 23:57:48
Спидометр считывает с оси,или колесо начинает крутится медленнее.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: ogurec от 02.04.2015 07:43:17
З.Ы. На вопрос можно ли заменить угол наклона мота углом наклона дорожного полотна так никто и не ответил
посмотри шоу мото каскадеров....езда в бочке..... это и будет ответ

Посты объединены: 02.04.2015 07:48:34
Антон и Лонер   вы хоть формулу посмотрели?  в ссылке 1.  там скорость в КУБЕ а не в квадрате :moto:

При движении мотоцикла по радиусу (на повороте) возникает центробежная сила, величина которой определяется по формуле:

F = G*V^3 / R

где F — центробежная сила;
G — масса мотоцикла;
V— скорость движения;
R — радиус поворота.
вторая ссылка про опракидывание и расположение сил, что для рассчетов очень важно


пысы:  для автомобиля немного другие формулы так как берется ещё и ширина колеи
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 02.04.2015 07:57:18
Антон и Лонер   вы хоть формулу посмотрели?  в ссылке 1.  там скорость в КУБЕ а не в квадрате
Скорее всего просто ошибка. В Википедии квадрат.

Посты объединены: 02.04.2015 08:00:21
видимо тут 2 эффекта
1. наверно ты ломал траекторию и скорость до и после перелома была выше, а в переломе меньше
2. в наклоне радиус колеса уменьшается и спидометр показывает больше.

Возможно. В реальной жизни скорость в повороте вообще непостоянна. Плюс именно в повороте я её не вижу, только на входе и выходе.
Максимум, что я там видел - это 115 на выходе. Допускаю, что погрешность спидометра плюс наклон вполне могут дать 100 в реале, а то и меньше.
Просто некоторые про 130 рассказывают, потому я прикинул, что 108 вполне можно считать. :)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 02.04.2015 08:02:09
Да не скорее всего а именно так и есть
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 02.04.2015 08:14:07
Ладно, если мы вроде как разобрались с наклоном, то теперь следующий вопрос... :)

Раз мы знаем скорость, радиус поворота и угол наклона (или он в данном случае не нужен?), то как мы можем посчитать необходимое для данных условий трение?
То есть как можно количественно выразить (и в каких единицах) ту силу, которая пытается сорвать покрышку наружу поворота, и как эта сила будет изменяться с увеличением скорости?
Название: Вызов физикам!
Отправлено: FDF от 02.04.2015 08:19:48

То есть как можно количественно выразить (и в каких единицах)

В Ньютонах вроде сила по СИ выражается..
Изучите вот эту докторскую диссертацию.. Там вроде и схемы и формулы есть.. http://pandia.org/text/77/318/11862.php (http://pandia.org/text/77/318/11862.php)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 02.04.2015 08:21:05
И ещё интересный момент... Если увеличить радиус поворота в полтора раза и скорость прохождения в полтора раза, то... (хотелось предположить, что наклон останется таким же; ан нет!) наклон тоже необходимо увеличить.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 02.04.2015 10:37:31
Конечно! Если найти старый проигрыватель пластинок, и положыть на грам-пластинку две монеты. Одну ближе к центру, а другую дальше, тогда последняя вылетит первой.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 02.04.2015 11:08:58
Конечно! Если найти старый проигрыватель пластинок, и положыть на грам-пластинку две монеты. Одну ближе к центру, а другую дальше, тогда последняя вылетит первой.
Хороший пример! Мне такой в голову не пришёл...
А можно какую-то закономерность? Скажем, при увеличении радиуса поворота в Х раз и при том же наклоне, скорость увеличивается в Y раз. Или при увеличении радиуса И скорости в Х раз, наклон должен быть увеличен в Y раз...
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 02.04.2015 16:38:39
Ну так если угол = atan(v^2/(g*R))

тогда скорость = sqrt(g*R*tan(угол))
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Evlampij от 02.04.2015 16:44:03
зашел , прочитал последние три поста , вышел ..
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 02.04.2015 16:48:38
Нигавари я готов даже физику решать лиш-бы форум не делать :))
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 02.04.2015 18:04:25
Ну.. как-то так.

большой поворот на 333 это как-раз R=60.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Танк от 02.04.2015 21:42:35
Физику надо знать:
https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=1563804050568225&id=100008159345900
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Sword от 02.04.2015 22:23:57
Физику надо знать:
https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=1563804050568225&id=100008159345900 (https://www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=1563804050568225&id=100008159345900)

а что с ним случилось в итоге?  :kitty:
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Loner от 02.04.2015 22:28:57
а что с ним случилось в итоге?  :kitty:
Оклимался. Под видео его подпись.
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Sword от 02.04.2015 22:34:21
Оклимался. Под видео его подпись.

ок, понял... больше так тонко шутить не буду...
Название: Вызов физикам!
Отправлено: -next- от 03.04.2015 02:04:24
Что касается трения, то гугли на слово трибология. Там полюбому нужно будет искать коэффициент трения двух поверхностей и проверять на срыв силами действующими на мот. Скорее всего подобные расчеты уже делались в примерах каких-нибудь учебников
Название: Вызов физикам!
Отправлено: Vinny от 03.04.2015 10:00:49
Хорошая темка.. но я пошла :D
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 03.04.2015 18:31:26
У меня еще несколько картинок  :D
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 03.04.2015 18:50:19
Чуток объясню. В последнем графике, каждый цвет, это свой радиус поворота (зеленый это большей поворот на 333).

Нижняя грань каждой цветной полосы (они накладываются) это скорость без свешивания, верхняя это скорость если твой вес 100 кг и ты его сместил на 50см в сторону поворота (я специально взял больше) реально на столько никто, конечно, не переместит вес.

Вывод такой - при длинных руках/ногах (Лёха, дай 5) и большом весе, свесившысь, пройдешь поворот быстрее (проиграешь на разгоне и торможении)

Есть еще такой линк. похоже, что график такой-же.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bicycle_and_motorcycle_dynamics (http://en.wikipedia.org/wiki/Bicycle_and_motorcycle_dynamics)
Название: Вызов физикам!
Отправлено: A-CBR от 03.04.2015 19:54:01
Блин, Красный, чуть не забыл про тебя :D