Nehmen wir an, wir haben ein Auto, das mit Strom versorgt wird, um es auf 100 km/h zu halten und dabei ist, eine leichte Kurve zu überwinden. Wenn das Auto um die Kurve biegt, ändert sich das Gaspedal nicht und es wird nicht gebremst. Alle Räder behalten volle Traktion. Nehmen wir an, es hat eine völlig steife Federung (dh keine) und die Straße ist eine vollkommen ebene Oberfläche.
Wird dieses Auto langsamer? Wenn ja warum? Rennwagen halten immer noch eine Ideallinie (so gerade wie möglich) durch Kurven, durch die sie mit voller Traktion fahren können, was länger (aber anscheinend schneller) ist, als wenn sie die Innenkurve umarmen würden. Warum? Was ist der eigentliche physikalische Grund dafür, dass Autos in Kurven langsamer werden? Korrigieren Sie mich, wenn eine meiner Annahmen falsch ist.
Wird dieses Auto langsamer?
Im Idealfall, wo die Reifen ausreichend Grip haben, nein, es muss nicht langsamer werden. In Wirklichkeit müssen die Reifen beim Kurvenfahren etwas rutschen, und dieser Schlupf führt zu einem gewissen Energieverlust, der beim Geradeausfahren nicht vorhanden ist. Aber das könnte minimal sein.
Was ist der eigentliche physikalische Grund dafür, dass Autos in Kurven langsamer werden?
Dies liegt daran, dass der Reifen eine maximale Kraft auf den Boden ausüben kann, bevor er zu rutschen beginnt. Kurven mit hoher Geschwindigkeit und engem Radius erfordern viel mehr Kraft als Kurven mit hoher Geschwindigkeit und großem Radius.
Erhöhen Sie die Geschwindigkeit und verringern Sie den Radius, und die erforderlichen Kräfte steigen stark an.
Wenn Sie genügend Platz haben, werden Sie wahrscheinlich versuchen, Ihre Geschwindigkeit zu halten und eine weite Kurve zu fahren. So musst du nach der Kurve nicht mehr so stark beschleunigen.
Wenn Sie nicht genügend Platz haben, werden Sie versuchen, Ihre Geschwindigkeit zu verringern. Das reduziert die erforderlichen Kräfte auf das, was Ihre Reifen leisten können.
Wenn Sie nicht sehr gut sind, werden Sie versuchen, mit zu hoher Geschwindigkeit zu drehen. Wenn die erforderlichen Kräfte die maximale Haftung des Reifens überschreiten, rutschen sie und das Auto dreht sich von der Strecke, anstatt dem von Ihnen ausgewählten engen Radius zu folgen.