第一種情況:假設發生側滑
N = (m*g * C)
註釋:
N = 每個輪胎承受的法向力(卡丁車和車手的總重量),lbf
m = 總質量(車手+卡丁車),lb
g = 重力加速度,32.17ft/(s^2)
C = 重量分佈。前 0%,後 100%
在這種情況下,分別作用在前後輪的法向力:
N (rear) = (319.67 * 32.17 * 100%) = 10283.8 lbf
現在我們得出了作用在後輪上的法向力,透過如下計算就可以得出後輪的摩擦力:
f (rear) = µ*N(rear)
f = 摩擦力,lbf
N = 前輪法向力,lbf
µ = 摩擦係數
* 根據設計卡丁車的資料,我們假設輪胎的摩擦係數是 0.7。取決於環境的不同,通常在 0.1-0.9之間取值。
因此,前後輪摩擦力計算如下:
f (rear) = 0.7 *10283.8 = 7198.66 lbf
然後:
F= ma
註釋:
F = 總摩擦力 f (rear) lbf
m = 總質量 lb
a =加速度 32.17ft/(s^2)
加速度計算如下:
a = f(rear)/m
a = - (7198.66) /(319.67)= - 22.52 ft/(s^2)
*負號表示車輛在減速
現在我們可以計算車輛減速到停止的時間:
t = V/a
t = 時間,s
V = 初始速度,ft/s(按照最大速度為 91.2ft/s計算)
a = 加速度,ft/(s^2)
t = (91.2/ 22.52) = 4.05 s
初始速度為零的勻加速直線運動的位移計算公式如下:
d = (1/2)*V*t,t = V/a.
因此:
d = (V^2) / (2*a)
d = (91.2^2) / (2*22.52) = 184.67 ft
因此,車輛將在 4.05秒內在 184.67 ft的距離內停下。
第一種情況:假設發生側滑
N = (m*g * C)
註釋:
N = 每個輪胎承受的法向力(卡丁車和車手的總重量),lbf
m = 總質量(車手+卡丁車),lb
g = 重力加速度,32.17ft/(s^2)
C = 重量分佈。前 0%,後 100%
在這種情況下,分別作用在前後輪的法向力:
N (rear) = (319.67 * 32.17 * 100%) = 10283.8 lbf
現在我們得出了作用在後輪上的法向力,透過如下計算就可以得出後輪的摩擦力:
f (rear) = µ*N(rear)
註釋:
f = 摩擦力,lbf
N = 前輪法向力,lbf
µ = 摩擦係數
* 根據設計卡丁車的資料,我們假設輪胎的摩擦係數是 0.7。取決於環境的不同,通常在 0.1-0.9之間取值。
因此,前後輪摩擦力計算如下:
f (rear) = 0.7 *10283.8 = 7198.66 lbf
然後:
F= ma
註釋:
F = 總摩擦力 f (rear) lbf
m = 總質量 lb
a =加速度 32.17ft/(s^2)
加速度計算如下:
a = f(rear)/m
a = - (7198.66) /(319.67)= - 22.52 ft/(s^2)
*負號表示車輛在減速
現在我們可以計算車輛減速到停止的時間:
t = V/a
註釋:
t = 時間,s
V = 初始速度,ft/s(按照最大速度為 91.2ft/s計算)
a = 加速度,ft/(s^2)
t = (91.2/ 22.52) = 4.05 s
初始速度為零的勻加速直線運動的位移計算公式如下:
d = (1/2)*V*t,t = V/a.
因此:
d = (V^2) / (2*a)
d = (91.2^2) / (2*22.52) = 184.67 ft
因此,車輛將在 4.05秒內在 184.67 ft的距離內停下。