作业帮汽车转向阻力过大的原因和危害指出具体某一汽车
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/08 02:50:03
汽车转向阻力过大的原因和危害指出具体某一汽车
汽车转向阻力过大的原因和危害
指出具体某一汽车
汽车转向阻力过大的原因和危害指出具体某一汽车
这是一个复杂的问题,它涉及到我们在博闻网的其他文章中谈到的有关阻力的知识.结果我们发现了计算汽车所受阻力的一种相对简单的法.
在力、功率、力矩和能量的含义及其相互关系一文中您知道了牛顿第二定律,我们可以将其表述为力 (F) 等于质量 (m) 乘以加速度 (a).
F=ma或a=F/m
此公式的含义是：施加在汽车上的力将使汽车产生加速度.当以恒定速度驾驶汽车时,发动机产生的功率将转化为施加在轮胎上的力.阻力起反向作用并且等于发动机在轮胎上施加的力.由于这两种力大小相等且方向相反,因而汽车所受的净力为零并维持恒定速度.如果去掉由发动机产生的力（例如,汽车挂空挡）,则汽车便只受阻力.由于此时汽车受到的净力不为零,因而汽车将开始减速.
如果您可以测量汽车的质量和加速度,那么您就可以计算出阻力.您可以在垃圾填埋场称重汽车以确定其质量.您也可以确定其加速度,方法是测量汽车挂空挡后停下来所需的时间.
这有助于您在做实验之前稍微了解一下汽车受到的力.
驱动汽车行驶所需的力随车速的变化而变化.力可以按照以下公式来计算：
道路负载力=a+bv+cv2
字母v代表车速,字母 a、b 和c分别代表三个不同的常数：
a与车速无关.它主要与轮胎的滚动阻力、汽车零部件的摩擦力（如制动片的阻力）或车轮轴承的摩擦力有关.
b也与汽车零部件的摩擦力和轮胎的滚动阻力有关.
c主要与影响空气阻力的因素有关,如迎风面积、空气阻力系数和空气密度.
通过此公式能得出的另外重要一点是,汽车在高速行驶时受到的力会迅速增大.汽车在112.6公里/小时时受到的力远大于在96.5公里/小时时受到的力.
这意味着我们需要在非常小的车速范围内测量加速度.像5公里/小时这样的车速应该就行.我们将用公制来进行此计算,因为公制处理起来比较简单.
假如车中有您和您母亲两个人,总重为2,000公斤 (kg),并且您打算在100公里/小时和95公里/小时之间测量加速度（这时候的平均速度为97.5公里/小时,因此请在限速足够高的高速公路上进行实验）.您应该选择交通流量较小的一段直行道路,并在风和日丽的天气进行.
让您母亲将车加速到105公里/小时,同时您准备好秒表.告诉您母亲将汽车挂空挡以便开始滑行.当车减速至100公里/小时时,启动计时器并在车速降至95公里/小时时停止计时.你可能要做几次实验,也许要让汽车在这一路段的不同方向驾驶.记录所有时间并计算它们的平均值.
假如平均时间为10秒.现在您有了计算阻力所需的所有数据.您只需要做一些转换就可以了.加速度的单位为米每平方秒 (m/s2).
车速降低了5公里/小时,即每小时5,000米或每秒1.389米.所用时间为10秒,因此加速度为0.1389m/s2.
您只需将测得的质量和加速度代入公式F=ma即可计算出阻力.这里有一个方便的度量单位换算器.
F=2000kgx0.1389m/s2=278N
（F表示力,kg表示公斤,m表示米,s表示秒,N表示牛顿）
因此,在此例中,汽车在车速为97.5公里/小时时,受到的力为267牛顿.这表示要使车速达到97.5公里/小时的速度,发动机必须产生可以在车轮上施加267牛顿力的功率.
我们也可以算出此功率.功率等于力乘以速度.因此我们要做的只是将力（单位为牛顿）乘以速度（单位为米每秒）,便会得到功率（单位为瓦特）.
平均实验车速为97.5公里/小时,即每秒27米.因此功率为278牛顿乘以27米/秒,等于7,500瓦特或7.5千瓦,即10马力.