ÿþ2 0 0 9 - 0 1 - 1 5
I N F O R M A C J E O R G A N I Z A C J N E
p r z e d m i o t :
T E O R I A R U C H U
f o r m a o r g a n i z a c y j n a :
W Y K AA D Y s e m e s t r V - 1 5 g o d z i n ,
p r o w a d z c y :
W Y K AA D Y - d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i ,
p o k ó j 7 0 9 ,
k o n t a k t t e l . 6 6 5 2 2 2 2 ,
e - m a i l : g r z e g o r z @ s l a s k i . e u
w w w . g r z e g o r z s l a s k i . p l
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1
L i t e r a t u r a
L e o n P r o c h o w s k i
M e c h a n i k a r u c h u . P o j a z d y s a m o c h o d o w e
I S B N : 9 7 8 - 8 3 - 2 0 6 - 1 7 0 1 - 6
f o r m a t B 5 , s t r . 3 1 6 , r y s . 2 1 8 , o p r a w a t w a r d a
K s i \k a z s e r i i / c y k l u :
P o j a z d y s a m o c h o d o w e
S i Bk a W o j c i e c h
T e o r i a r u c h u s a m o c h o d u
I S B N : 8 3 2 0 4 2 7 4 8 7
I l o [ s t r o n : 3 3 1
T h o m a s D . G i l l e s p i e
F u n d a m e n t a l s o f V e h i c l e D y n a m i c s
H a r d c o v e r : 5 1 9 p a g e s
P u b l i s h e r : S A E I n t e r n a t i o n a l ( M a r c h 1 9 9 2 )
L a n g u a g e : E n g l i s h
I S B N - 1 0 : 1 5 6 0 9 1 1 9 9 9 I S B N - 1 3 : 9 7 8 - 1 5 6 0 9 1 1 9 9 9
2 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1
2 0 0 9 - 0 1 - 1 5
O b s z a r z a i n t e r e s o w a D t e o r i i r u c h u s a m o c h o d u
T E O R I A R U C H U S A M O C H O D U
Y : D Y N A M I K A P O P R Z E C Z N A
X : D Y N A M I K A W Z D AU [N A X : D Y N A M I K A P I O N O W A
M e c h a n i k a r u c h u p o j a z d u d o t y c z y r u c h u p o j a z d ó w s a m o c h o d ó w , c i \a r ó w e k , a u t o b u s ó w ,
p o j a z d ó w s p e c j a l n y c h - n a p o w i e r z c h n i d r o g i . W z a k r e s i n t e r e s u j c y c h t d z i e d z i n r u c h ó w
p o j a z d u w l i c z a m y : p r z y s p i e s z a n i e , h a m o w a n i e , d r g a n i a p i o n o w e i j a z d p o Bu k u .
3 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
O b s z a r z a i n t e r e s o w a D t e o r i i r u c h u s a m o c h o d u
X : D Y N A M I K A W Z D AU [N A
E n e r g i a i e m i s j a s p a l i n C h a r a k t e r y s t y k i p o d u k Ba d ó w i z e s p o Bó w
O s i g i s a m o c h o d u
C y k l e j a z d y m i e j s k i e j i d r o g o w e j , W y k r e s t r a k c y j n y ( s i Ba n a p d o w a
P r d k o [ m a k s y m a l n a
Z u \y c i e p a l i w a w f u n k c j i p r d k o [c i )
Z d o l n o [ p o k o n y w a n i a
B e z w Ba d n o [ u k Ba d u n a p d o w e g o ,
w z n i e s i e D
M o m e n t y r e a k c j i u k Ba d u n a p d o w e g o ,
Z d o l n o [ h o l o w a n i a
O p o r y t o c z e n i a ,
I n t e n s y w n o [ p r z y s p i e s z a n i a
O p o r y a e r o d y n a m i c z n e ,
H a m o w a n i e
P o [l i z g w z d Bu \n y o p o n y
" P r z e k Ba d n i e ,
" E m i s j a t o k s y c z n y c h s k Ba d n i k ó w s p a l i n " H a Ba s p r z y p r z y s p i e s z a n i u ,
" S y n c h r o n i z a t o r y ,
" E m i s j a h a Ba s u , " T e m p o m a t ,
" P r z e k Ba d n i e b e z s t o p n i o w e ,
" M o d e l e k i e r o w c y , " M o \l i w o [c i t r a k c y j n e
" P r z e k Ba d n i e p l a n e t a r n e
p r z y n i s k i c h p r d k o [c i a c h
" P r a w o d a w s t w o
" P r z e Bo \e n i a i s p r a w n o [ p r z e k Ba d n i
" M e c h a n i z m r ó \n i c o w y
4 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
2
I n n e p r z e d m i o t y
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O b s z a r z a i n t e r e s o w a D t e o r i i r u c h u s a m o c h o d u
Y : D Y N A M I K A P O P R Z E C Z N A
J a z d a w w a r u n k a c h J a z d a w w a r u n k a c h P o d u k Ba d y , p o d z e s p o By i i c h I n t e r a k c j a z d y n a m i k
u s t a l o n y c h n i e u s t a l o n y c h c h a r a k t e r y s t y k i w z d Bu \n
1 . j a z d a p o Bu k u z m a Ba 1 . s t a n y n i e u s t a l o n e z m i a n y 1 . G e o m e t r i a m e c h a n i z m u 1 . W p By w z m i a n n a c i s k ó w
p r d k o [c i , k i e r u n k u r u c h u , z w r o t n i c z e g o , p i o n o w y c h p r z y d z i a Ba n i u
p r z y s p i e s z e n i a w z d Bu \n e g o ,
2 . J a z d a p o Bu k u z d u \ 2 . m o d e l d w u k o Bo w y z 2 . Z n o s z e n i e b o c z n e o p o n ,
p r d k o [c i , u w z g l d n i e n i e m d y n a m i k i ,
3 . m o d e l d w u k o Bo w y d l a s t a n u 3 . z m i a n a p a s a r u c h u ,
r ó w n o w a g i ,
4 . s t a t e c z n o [ r u c h u
4 . n a d i p o d s t e r o w n o [
" d y n a m i c z n e z m i a n y n a d - i " Z a w a n s o w a n e m o d e l e o p o n " p r z y s p i e s z a n i e i h a m o w a n i e
" P o p r z e c z n e n a c h y l e n i e d r ó g ,
p o d s t e r o w n o [c i , n a Bu k u ,
" G e o m e t r i a u k Ba d u
" M o d e l e o 3 i w i k s z e j i l o [c i " n a w i e r z c h n i e o
k i e r o w n i c z e g o ,
s t o p n i s w o b o d y , n i e j e d n o r o d n e j
p r z y c z e p n o [c i ,
" W p By w w i a t r u b o c z n e g o ,
" z n o s z e n i e o p o n w
" W p By w k i e r o w c y ,
w a r u n k a c h p o [l i z g u
" M o d e l e k i e r o w c y ,
w z d Bu \n e g o ,
5 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
O b s z a r z a i n t e r e s o w a D t e o r i i r u c h u s a m o c h o d u
Y : D Y N A M I K A P I O N O W A
K o m f o r t j a z d y i p r z y c z e p n o [ K o m f o r t j a z d y i p r z y c z e p n o [
P o d u k Ba d y , p o d z e s p o By i i c h I n t e r a k c j a z d y n a m i k
w w a r u n k a c h u s t a l o n y c h w w a r u n k a c h n i e u s t a l o n y c h c h a r a k t e r y s t y k i w z d Bu \n i p o p r z e c z n
1 . O d c z u w a n i e d r g a D p r z e z 1 . W y m u s z e n i a d y s k r e t n e o d 1 . z a w i e s z e n i e , 1 . P r z y c z e p n o [ n a n i e r ó w n e j
c z Bo w i e k a , d r ó g , d r o d z e ,
2 . F u n k c j e t r a n s m i t a n c j i ,
2 . m o d e l z a w i e s z e n i a w i a r t k i
3 . M o d e l e d w u w y m i a r o w e
s a m o c h o d u ,
3 . K o m p r o m i s m i d z y
k o m f o r t e m a
p r z y c z e p n o [c i
" O d c z u w a n i e d r g a D o " S z c z e g ó By k o n s t r u k c y j n e i " N a w i e r z c h n i e t y p u µ - s p l i t ,
n i e u s t a l o n y c h p a r a m e t r a c h , f u n k c j o n a l n e z a w i e s z e D,
" N i e s y m e t r y c z n e w y m u s z e n i a
" z a w i e s z e n i a s t e r o w a n e d r ó g ,
" P r z e c h y By w z d Bu \n e ,
" M o d e l e t r ó j w y m i a r o w e
6 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
3
I n n e p r z e d m i o t y
I n n e p r z e d m i o t y
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S i By d z i a Ba j c e n a s a m o c h ó d
R u c h s a m o c h o d u w y n i k a z s i B j a k i e n a n i e g o d z i a Ba j :
" s i B n a s t y k u o p o n z n a w i e r z c h n i d r o g i :
" r e a k c j i p i o n o w y c h ,
" r e a k c j i s t y c z n y c h w z d Bu \n y c h :
" w y n i k a j c y c h z o p o r ó w r u c h u ,
" w y n i k a j c y c h z h a m o w a n i a s a m o c h o d u ,
" w y n i k a j c y c h n a p d z a n i a s a m o c h o d u ,
" r e a k c j i s t y c z n y c h p o p r z e c z n y c h :
" w y n i k a j c y c h z e s k r t u k o l k i e r o w a n y c h ,
" w y n i k a j c y c h z d z i a Ba n i a s i By o d [r o d k o w e j ,
" s i B b e z w Ba d n o [c i ( m a s o w y c h )
" z w i z a n y c h z r u c h e m w z d Bu \n y m p o d c z a s p r z y s p i e s z a n i a i h a m o w a n i a ,
" z w i z a n y c h z r u c h e m p o Bu k u s i Ba o d [r o d k o w a ,
" z w i z a n y c h z p i o n o w y m i d r g a n i a m i s a m o c h o d u
" s i B a e r o d y n a m i c z n y c h .
" p r z e d e w s z y s t k i m p o r u w z d Bu \n e g o p r z y w i k s z y c h p r d k o [c i a c h ,
W c e l u b a d a n i a j a k t e s i By d z i a Ba j n a s a m o c h ó d k o n i e c z n e j e s t o k r e [l e n i e
s z c z e g ó Bo w o p o d e j [c i a w j a k i s p o s ó b b d z i e m y t o z a g a d n i e n i e b a d a .
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
7
S i By p r z y c z e p n o [c i
S i Ba p o p r z e c z n a d e c y d u j e o s t a t e c z n o [c i i k i e r o w a l n o [c i s a m o c h o d u
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
8
4
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S i By p r z y c z e p n o [c i p o w o d y z m i e n n o [c i
Z m i e n n o [ w a r t o [c i w s p ó Bc z y n n i k a µ z a l e \y o d :
S t a n u n a w i e r z c h n i : s u c h a ( o k . 0 , 8 ) , m o k r a ( o k . 0 , 5 ) ,
o [n i e \o n a ( o k . 0 , 3 ) .
P o [l i z g u w z g l d n e g o k o Ba p o d c z a s
h a m o w a n i a / p r z y s p i e s z a n i a ( z a k r e s o d 0 d o 1 , z m a k s i m u m
o k . 0 , 2 ) ,
M a t e r i a Bu i r o d z a j u b i e \n i k a o p o n y ,
I n n y c h c z y n n i k ó w o m n i e j s z y m z n a c z e n i u & .
Z m i e n n o [ n a c i s k u p i o n o w e g o F Z z a l e \y o d :
D r g a D p i o n o w y c h m a s :
" R e s o r o w a n e j ( n a d w o z i e i t d . )
" N i e r e o r o w a n y c h ( k o Ba i m a s y p r z y l e g Be )
Z m i a n o b c i \e D p i o n o w y c h p o w o d o w a n y c h s i Ba m i
b e z w Ba d n o [c i d z i a Ba j c y m i n a n a d w o z i e w c z a s i e :
" H a m o w a n i a ,
" P r z y s p i e s z a n i a ,
" J a z d y p o Bu k u .
9 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
W p By w o g r a n i c z o n o [c i s i B p r z y c z e p n o [c i
S i Ba n a p d o w a j e s t m n i e j s z a o d
m o \l i w e j d o u z y s k a n i a w d a n y c h
w a r u n k a c h s i By r e a k c j i s i By
p r z y c z e p n o [c i
S i Ba n a p d o w a j e s t w i k s z a o d
m o \l i w e j d o u z y s k a n i a w d a n y c h
M o m e n t
n a p d o w y
w a r u n k a c h s i By r e a k c j i s i By
p r z y c z e p n o [c i n a d m i a r s i By
n a p d o w e j r o z p d z a k o Bo , a l e
n i e s a m o c h ó d
1 0 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
5
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W p By w o g r a n i c z o n o [c i s i B p r z y c z e p n o [c i
U t r a t a s t a t e c z n o [ k i e r u n k o w e j l u b p o p r z e c z n e j
1 1 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
U p r o s z c z e n i a w o p i s i e r u c h u s a m o c h o d u
R ó \n e f o r m y u p r o s z c z e D w a n a l i z i e :
" p o d z i a B n a o b s z a r y a n a l i z y , w k t ó r y c h m o \n a s p r o w a d z i d y n a m i k d o j e d n e g o l u b d w ó c h
k i e r u n k ó w ,
" n i e u w z g l d n i a n i e m n i e j s z y c h w p By w ó w ,
" p r z y b l i \a n i e c h a r a k t e r y s t y k n i e l i n i o w y c h l i n i o w y m i ,
" r e d u k c j a p u n k t ó w d z i a Ba n i a s i B, m a s . .
1 2 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
6
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U p r o s z c z e n i a w m o d e l o w a n i u
M o d e l p Ba s k i d w u k o Bo w y
S z c z e g ó Bo w y m o d e l
t r ó j w y m i a r o w y
M o d e l p Ba s k i c z t e r o k o Bo w y
M o d e l o w a n i e s p r \y s t o [c i
z a w i e s z e n i a
1 3 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
U p r o s z c z e n i a w m o d e l o w a n i u
W r e p r e z e n t a c j i p o j a z d u s a m o c h o d o w e g o j a k o p o j e d y n c z e j m a s y , p o j a z d t r a k t o w a n y j e s t
j a k o m a s a s k u p i o n a w [r o d k u c i \k o [c i p o j a z d u .
M a s a s k u p i o n a ( w p o s t a c i p u n k t u m a t e r i a l n e g o ) w r a z z o d p o w i e d n i m i w Ba s n o [c i a m i
i n e r c y j n y m i ( m o m e n t a m i b e z w Ba d n o [c i d l a r u c h ó w o b r o t o w y c h ) j e s t d y n a m i c z n i e
r ó w n o w a \n a d o c a Be g o p o j a z d u w a s p e k c i e j e g o w s z y s t k i c h r u c h ó w , w s z d z i e t a m , g d z i e
w Ba [c i w e j e s t p r z y j c i e z a Bo \e n i a o t r a k t o w a n i u p o j a z d u j a k o b r y By s z t y w n e j .
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
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U p r o s z c z e n i a w m o d e l o w a n i u
R U C H O M Y U K AA D W S P Ó AR Z D N Y C H Z W I Z A N Y Z P O J A Z D E M
z
( u k Ba d p o r u s z a j c y s i w r a z z p o j a z d e m )
p r a w o s k r t n y u k Ba d w s p ó Br z d n y c h o p o c z t k u
È
w [r o d k u c i \k o [c i p o j a z d u .
x r u c h z g o d n y z k i e r u n k i e m j a z d y ,
y r u c h p r o s t o p a d By d o k i e r u n k u j a z d y ,
z r u c h p i o n o w y ,
Æ
Æ p r z e c h y B p o p r z e c z n y
Æ
Æ
( o b r ó t w o k ó B o s i x )
( a n g . r o l l v e l o c i t y )
± p r z e c h y B w z d Bu \n y
±
±
±
( o b r ó t w o k ó B o s i y )
( a n g . p i t c h v e l o c i t y )
È k t o d c h y l e n i a
( o b r ó t w o k ó B o s i z )
( a n g . y a w v e l o c i t y )
±
Æ
z g o d n y z I S O 8 8 5 5
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1 5
U p r o s z c z e n i a w m o d e l o w a n i u
Z M I E N N E N I E Z A L E [N E O P I S U J C E R U C H P O J A Z D U
Z m i e n n y m i o p i s u j c y m i r u c h p o j a z d u s n a o g ó B:
- p r d k o [ w z d Bu \n a - x
&
- p r d k o [ p o p r z e c z n a -
&
y
- p r d k o [ p i o n o w a - &
z
- p r d k o [ p r z e c h y Bu p o p r z e c z n e g o - ±
&
- p r d k o [ p r z e c h y Bu w z d Bu \n e g o -
&
Æ
&
- p r d k o [ o d c h y l a n i a - È
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1 6
8
y
x
2 0 0 9 - 0 1 - 1 5
U p r o s z c z e n i a w m o d e l o w a n i u
N I E R U C H O M Y U K AA D W S P Ó AR Z D N Y C H ( I N E R C Y J N Y )
p r z y p a d e k o g ó l n y
Z
z
¶
y
·
Y
o
x
¾
O
X
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1 7
U p r o s z c z e n i a w m o d e l o w a n i u
P AA S K I N I E R U C H O M Y U K AA D W S P Ó AR Z D N Y C H ( I N E R C Y J N Y )
p r z y p a d e k d o a n a l i z y s t a t e c z n o [c i
Y
p o c z t e k u k Ba d u
c h w i l . [r . s k r t u
u m i e s z c z a s i z w y k l e
w m i e j s c u s t a r t u m a n e w r u .
È k t o d c h y l e n i a
È
È
È
³ k t k u r s o w y
³
³
³
² k t z n o s z e n i a p o j a z d u
²
²
²
´ k t s k r t u k o Ba
´
´
´
O
X
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1 8
9
c
´
y
x
³
A
È
²
S
v
y
R
v
s
B
b
±
a
b
L
2 0 0 9 - 0 1 - 1 5
P o d s t a w o w e z a l e \n o [c i f i z y c z n e
S I AY I M O M E N T Y
S i By i m o m e n t y n o r m a l n i e d e f i n i u j e s i j a k o d z i a Ba j c e n a s a m o c h ó d . D l a t e g o d o d a t n i a
s i Ba w k i e r u n k u w z d Bu \n y m ( k i e r u n e k x ) s k i e r o w a n a j e s t d o p r z o d u p o j a z d u . W s z y s t k i e
p o z o s t a Be s i By s k i e r o w a n e s r ó w n i e \ z g o d n i e z z a p r e z e n t o w a n y m w c z e [n i e j u k Ba d e m
w s p ó Br z d n y c h .
P r z y j c i e o k r e [l o n e j k o n w e n c j i p r z y j m o w a n i a d o d a t n i e j i u j e m n e j w a r t o [c i s i B k o n i e c z n e
j e s t z e w z g l d u n a k o n i e c z n o [ k o n s e k w e n c j i w f o r m u Bo w a n i u m a t e m a t y c z n y c h r ó w n a D
r u c h u p o z w a l a j c y c h m o d e l o w a r u c h s a m o c h o d u .
D R U G I E P R A W O N E W T O N A
P o d s t a w o w y m p r a w e m n a k t ó r y m m o \n a o p r z e p o d s t a w y a n a l i z y d y n a m i k i
s a m o c h o d ó w j e s t d r u g i e p r a w o N e w t o n a . P r a w o t o s t o s o w a l n e j e s t z a r ó w n o d o r u c h u
p o s t p o w e g o j a k i o b r o t o w e g o .
D l a r u c h u p o s t p o w e g o : s u m a s i B z e w n t r z n y c h d z i a Ba j c y c h n a c i a Bo w d a n y m
k i e r u n k u j e s t r ó w n a i l o c z y n o w i m a s y i p r z y s p i e s z e n i a w t y m k i e r u n k u
= m Å" a x
"F x
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1 9
P o d s t a w y m o d e l o w a n i a
D l a r u c h u o b r o t o w e g o : s u m a m o m e n t ó w z e w n t r z n y c h d z i a Ba j c y c h n a c i a Bo w z g l d e m
d a n e j o s i j e s t r ó w n a i l o c z y n o w i m o m e n t u b e z w Ba d n o [c i w z g l d e m t e j o s i i p r z y s p i e s z e n i a
k t o w e g o w z g l d e m t e g o k i e r u n k u .
= I x x Å"µx
"M x
S p o s o b e m w i z u a l i z a c j i t e g o p r a w a j e s t s z k i c n a k t ó r y m w m i e j s c u k o n t a k t u d a n e j b r y By z e
[w i a t e m z e w n t r z n y m p o d s t a w i a m y w y m i e n i o n e w c z e [n i e j s i By . W y k o n u j e m y w t e d y
s c h e m a t s i B d l a c i a Ba o s w o b o d z o n e g o z w i z ó w .
P r z e d s t a w i o n e r ó w n a n i a f o r m u Bu j e m y d l a k a \d e g o k i e r u n k u r u c h u .
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
2 0
1 0
2 0 0 9 - 0 1 - 1 5
P o d s t a w o w e z a l e \n o [c i f i z y c z n e
D z i a B d y s c y p l i n y P r z y k Ba d
P o d s t a w o w e r e l a c j e
m m a s a , t c z a s , F s i Ba ,
J m o m e n t b e z w Ba d n o [c i ,
É p r d k o [ k t o w a ,
r a m i
v p r d k o [ l i n i o w a ,
p r z e Bo \e n i e
T ( M ) m o m e n t , P - m o c
p r z e Bo \e n i e * Éo u t
Éo u t
Éo u t
Éo u t
o u t w y j [c i e ,
o u t w y j [c i e , i n w e j [c i e
i n - w e j [c i e
E - e n e r g i a
S c h e m a t c i a Ba
s w o b o d n e g o
S i By n a s t y k u c i a Ba
z o t o c z e n i e m
R ó w n o w a g a s t a t y c z n a d l a o b r o t u
R e l a c j a m i d z y s i Ba m i l u b m o m e n t a m i s i B
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
2 1
P o d s t a w o w e z a l e \n o [c i f i z y c z n e
R ó w n o w a g a d y n a m i c z n a
z a m i a s t
l u b o b r ó t
( r ó w n a n i e r u c h u )
J a k d l a r ó w n o w a g i s t a t y c z n e j a l e d o d a n e s i By m a s o w e
O d p o w i e d n i o [, p r o m i e D
r e l a c j a
p r o m i e D
l u b p o z y c j a
R e l a c j e k o n s t y t u t y w n e
d l a s p r \y n y
d l a t Bu m i k a
Z w i z k i p o m i d z y s i B i p o Bo \e n i e m
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
2 2
1 1
M E C H A N I K A
M E C H A N I K A
2 0 0 9 - 0 1 - 1 5
P o d s t a w o w e z a l e \n o [c i f i z y c z n e
M e t o d a C z [ m e t o d y
P r z y k Ba d
Z d e f i n i o w a n i e p o d u k Ba d ó w
p r z e z z d e f i n i o w a n i e i c h
g r a n i c
P o d u k Ba d 1
P o d u k Ba d 2
Z d e f i n i o w a n i e w i e l k o [ n a S i Ba p o p r z e c z n a
g r a n i c a c h p o d u k Ba d ó w
S i Ba w z d Bu \n a
P r d k o [c i n a
p Ba s z c z y zn i e
Z d e f i n i o w a n i e p a r a m e t r ó w P o d u k Ba d 1
m a s a
p o d u k Ba d ó w
m o m e n t b e z w Ba d n o [c i
F i z y c z n e z a Bo \e n i a C i a Bo s z t y w n e , r u c h p Ba s k i
R ó w n a n i a
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
2 3
J e d n o s t k i
J e d n o s t k i p o d s t a w o w e u k Ba d u S I
M e t r ( m )
j e s t t o d Bu g o [ d r o g i p r z e b y t e j w p r ó \n i p r z e z [w i a t Bo w c z a s i e 1 / 2 9 9 7 9 2 4 5 8 s .
K i l o g r a m ( k g )
j e s t t o m a s a m i d z y n a r o d o w e g o w z o r c a t e j j e d n o s t k i m a s y p r z e c h o w y w a n e g o w M i d z y n a r o d o w y m B i u r z e M i a r w S è v r e s .
S e k u n d a ( s )
j e s t t o c z a s r ó w n y 9 1 9 2 6 3 1 7 7 0 o k r e s o m p r o m i e n i o w a n i a o d p o w i a d a j c e g o p r z e j [c i u m i d z y d w o m a n a d s u b t e l n y m i
p o z i o m a m i s t a n u p o d s t a w o w e g o a t o m u 1 3 3 C s ( c e z u 1 3 3 ) .
J e d n o s t k i p o c h o d n e ( w y b r a n e )
R a d i a n ( r a d )
j e s t t o k t p Ba s k i z a w a r t y m i d z y d w o m a p r o m i e n i a m i k o Ba w y c i n a j c y m i z j e g o o k r g u Bu k o d Bu g o [c i r ó w n e j p r o m i e n i o w i
k o Ba .
H e r c ( H z )
j e s t t o c z s t o t l i w o [ z j a w i s k a o k r e s o w e g o , k t ó r e g o o k r e s j e s t r ó w n y 1 s .
J e d n o s t k a p r d k o [c i m e t r n a s e k u n d ( m / s ) j e s t t o p r d k o [ l i n i o w a , z j a k p o r u s z a j c y s i p u n k t p r z e b y w a d r o g
d Bu g o [c i 1 m w c z a s i e 1 s .
J e d n o s t k a p r d k o [c i k t o w e j r a d i a n n a s e k u n d ( r a d / s ) j e s t t o p r d k o [ k t o w a , z j a k p o r u s z a j c y s i p o o k r g u k o Ba
p u n k t z a k r e [l a Bu k o d p o w i a d a j c y k t o w i 1 r a d w c z a s i e 1 s .
J e d n o s t k a p r z y s p i e s z e n i a m e t r n a k w a d r a t s e k u n d y ( m / s 2 ) j e s t t o p r z y s p i e s z e n i e l i n i o w e , p r z y j a k i m p r d k o [ l i n i o w a
z m i e n i a s i o 1 m / s w c z a s i e 1 s .
J e d n o s t k a p r z y s p i e s z e n i a k t o w e g o r a d i a n n a k w a d r a t s e k u n d y ( r a d / s 2 ) j e s t t o p r z y s p i e s z e n i e k t o w e , p r z y j a k i m
p r d k o [ k t o w a z m i e n i a s i o 1 r a d / s w c z a s i e 1 s .
2 4 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1 2
d e k o m p o z y c j a u k Ba d u
W y d z i e l e n i e p r o s t s z y c h u k Ba d ó w
M o d e l o w a n i e
f i z y c z n e
i m a t e m a t y c z n e
2 0 0 9 - 0 1 - 1 5
J e d n o s t k i
J e d n o s t k i p o c h o d n e ( w y b r a n e )
J e d n o s t k a m o m e n t u b e z w Ba d n o [c i k i l o g r a m r a z y m e t r d o p o t g i d r u g i e j ( k g — m ² ) j e s t m o m e n t e m b e z w Ba d n o [c i
p o b o c z n i c y n i e s k o Dc z e n i e d Bu g i e g o w a l c a , k t ó r e j m a s a j e s t r ó w n a 1 k g , a p r o m i e D 1 m .
N i u t o n ( N )
j e s t t o s i Ba , j a k a w k i e r u n k u j e j d z i a Ba n i a n a d a j e m a s i e 1 k g p r z y s p i e s z e n i e 1 m / s 2 .
J e d n o s t k a m o m e n t u s i By n i u t o n o m e t r ( N — m ) j e s t t o m o m e n t s i By r ó w n e j 1 N w z g l d e m p u n k t u l e \c e g o w o d l e g Bo [c i 1 m o d
k i e r u n k u d z i a Ba n i a s i By .
P a s k a l ( P a )
j e s t t o c i [n i e n i e w y s t p u j c e n a p Ba s z c z y zn i e o p o w i e r z c h n i 1 m ² , n a k t ó r d z i a Ba p r o s t o p a d l e s i Ba 1 N ( r o z Bo \o n a j e d n o s t a j n i e
n a c a B p o w i e r z c h n i ) .
D \u l ( J )
j e s t t o e n e r g i a r ó w n a p r a c y w y k o n a n e j p r z e z s i B 1 N w k i e r u n k u j e j d z i a Ba n i a , n a d r o d z e d Bu g o [c i 1 m .
J e d n o s t k a u d a r n o [c i d \u l n a m e t r k w a d r a t o w y ( J / m ² ) j e s t t o u d a r n o [, j a k m a c i a Bo o p r z e k r o j u p o p r z e c z n y m 1 m ² , k t ó r e g o
z Ba m a n i e w y m a g a e n e r g i i 1 J .
W a t ( W )
j e s t t o m o c , p r z y k t ó r e j p r a c a 1 J w y k o n a n a j e s t w c z a s i e 1 s .
2 5 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
P r z e l i c z a n i e j e d n o s t e k
1 k m = 1 0 0 0 m ,
D a n e d o t e o r e t y c z n e g o o b l i c z e n i a
1 g o d z i n a = 3 6 0 0 s z a p o t r z e b o w a n i a n a p a l i w o
W a r t o [ e n e r g e t y c z n a p a l i w a i g s t o [:
1 m / s = 3 , 6 k m / h
" b e n z y n y :
1 g = p r z y s p . z i e m s k i e = 9 , 8 1 m / s 2
3 4 , 2 M J / l i t r 1 3 6 0 l i t r ó w n a t o n
1 m p h = 1 , 6 0 9 3 4 k m / h
" o l e j u n a p d o w e g o :
C i \a r 1 k g m a s y t o 9 , 8 1 N
3 8 , 6 M J / l i t r 1 1 8 2 l i t r ó w n a t o n
1 o b r / s = 2 À r a d / s = 6 0 o b r / m i n
1 k W * h = 3 6 0 0 k J
S p r a w n o [ s i l n i k a s p a l i n o w e g o :
1 J = 0 , 2 3 8 8 c a l
1 k W = 1 . 3 5 9 6 K M
1 M P a = 1 0 b a r = 9 , 8 7 a t m = 1 0 . 2 0 a t = 1 4 5 , 0 4 P S I
2 6 d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
d r i n \. G r z e g o r z Zl a s k i
1 3
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