汽车重心的问题

汽车重心的问题

汽车的重心位置,主要影响汽车在高速转弯时的安全性能.

我们都知道,物体做圆周运动时,都有离心倾向.汽车转弯半径一定时,速率越高,离心作用越明显.离心力的作用点就是重心位置,轮胎与地面的接触点就是支点.
重心的离地高度就是力臂.根据杠杆原理,如果受力大小相等,力臂越大,所受的力矩就越大.当离心力矩大于重力力矩时,汽车就会侧翻.

在离心力没有达到足以使汽车侧翻的情况下,它也会使汽车左右两侧的轮胎受力不相等.一侧轮胎受力增大,而另一侧轮胎受力减小,会严重影响汽车的操纵稳定性,甚至造成失控.

F1赛车速度高,比赛场地弯道半径小,所以对车的技术性能要求非常高.重心低,质量轻,轮距大是最基本的要求.你如果有兴趣,可以自己搜集资料,计算一下赛车弯道时受到的离心力的大小.

在生活中,这样的例子比比皆时.严重超载的重型卡车,因为货物重心高,在转弯时司机非常小心,车速很低;即使在平直的路面上行驶,也会因为会车而免不了要打方向,这时如果车速太高,极易发生翻车事故.

所以,重心高的汽车,为了行驶安全,车速不会太高.

在路面状况好的情况下,重心越低越好.但现在我国的城市道路还好一点,乡村道路就差一些.重心低,意味着汽车底盘低,与地面之间的间隔小,当路面的坑较深,井盖突出太高或者路面有石头等物体时,汽车就无法通过.强行通过时会碰坏汽车底盘上的零件.

汽车重心前后对汽车的速度有关系吗？
有一定关系,也是安全方面引起的关系.
汽车的轮胎受力应该均匀.这就要求重心必须在一个理想的位置.如果重心位置靠前或者靠后,就会影响到轮胎的负荷,从而影响到轮胎的使用安全性.
另外,因为前轮负责转向,重心太靠前,前轮负荷过大,转向就费劲;重心太靠后,又会导致转向发飘,高速行驶时易造成事故.

综上所述,汽车重心高低本身不会对车速有影响,但会影响高速行驶时汽车的安全性能.为了提高汽车的使用效率,就要求提高汽车的行驶速度.而为了保证行驶安全,就必须想方设法降低汽车重心高度,并使它处于一个合理的位置.在汽车行时过程中,会因为路面状况,弯道半径等因素而降低行驶车速.

对于F1赛车,人的视野是第一位的,所以赛车手位置尽量靠前.引擎等放在后面.另外,赛车的转向特性与普通车不一样,要稍微有点过度转向特性,所以重心还要略微靠前点.但也要经过计算.赛车与赛车手是整体设计的,就是说,为某个车手设计的赛车,已经把车手的自重考虑进去了,车手要保持稳定的体重.体重变化大时,会影响到赛车的性能.

是车底气流的影响

汽车高速运行，车体顶部的气流快于车底（如同机翼产生升力），产生了升力，车感觉发飘，轮胎与地面摩擦力减小。赛车安装有尾翼（前轮中间也有），像上倾斜，气流对他产生压力，又把车压向地面，车速越快压力越大。抵消了升力，甚至大于升力。

汽车的重心是否会影响汽车速度的快慢，或者汽车更安全------不会，重心降低，转弯时离心力与地面之间的距离（力矩）小，不容易侧翻，可提高过弯性能；另外，为了减少空气阻力。赛车外形设计时会尽可能地“扁”，所以也会形成贴着地的造型
汽车重心前后对汽车的速度有关系吗？------可认为没有，因为虽然重心靠后会增加主动轮（后轮）和地面的附着力，但赛车上是靠尾翼来完成的（和飞机机翼获得升力相反，它是获得向下的压力），这样，在高速行驶时，能在不增加车子重量的情况下依然获得可靠的“抓地性”，因为f=ma,所以赛车质量越小，加，减速性能也就越好，因此，靠空气动力来分配车轮压力也更重要

如果汽车沿着直线匀速行驶，重心的位置是没有影响的。赛车之所以重心低，是因为它需要用很高的速度转弯，并且经常要在很短的时间内加减速度，重心高的话，转弯或急刹车时会翻车。
从物理上讲，车的摩擦力是作用于车轮的，转弯时受到的“离心力”是作用于重心的。根据杠杆原理，力臂越长越省力，重心离车轮的距离，就是“离心力”的力臂，这个距离越短，车就可以承受越大的离心力而不翻。

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