Staattinen kitka on kaiken kaikkiaan suurempi kuin dynaaminen kitka. Tämä tarkoittaa, että jos pystyt jarruttamaan pyöräsi liukastumatta, pysähdy nopeammin. Oletetaan siis, että kuorma-auto jarruttaa ilman liukastumista, ja katsotaanpa, mistä se meidät vie.

Oletetaan, että kuorma-autosi paino on $ W = Mg $. Pyörien ja tien välinen (staattinen) kitkakerroin on $ \ mu_1 $, ja heinäsuupen ja kuorma-auton välinen kitka on $ \ mu_2 $.

Normaali voima renkaille on $ W + w $ ja suurin staattinen kitka on $ \ mu_1 (W + w) $.

Jos pyörät pysähtyvät etäisyydellä $ D $ ja heinäpino voi liukua ylimääräisen etäisyyden $ d $ kuorma-auton alustalle, koko kokoonpanon pysäyttämiseksi tehty työ (joka on sama kuin kineettinen energia, josta aloitimme) on

$$ \ mu_1 (W + w) D + \ mu_2 wd $$

Jos heinää ei liikutettu, $ d = 0 $ ja toinen termi katoaa.

Joten jos joudumme tekemään saman määrän työtä kuorma-auton pysäyttämiseksi molemmissa tapauksissa, voimme asettaa liukumattoman etäisyyden kuorma $ D '$: lle ja saamme lausekkeen:

$$ \ mu_1 (W + w) D + \ mu_2 wd = \ mu_1 (W + w) D' \\ D '= D + \ frac {\ mu_2 w} {\ mu_1 (W + w)} d $$

Koska toinen termi on aina suurempi kuin nolla, pysähtymismatka on pidempi kuorma-autossa, jolla on heinäpino sidottu (tai muuten liukumaton).

Älä vähennä Florisin vastausta, mutta mielestäni tämä on esimerkki, jossa on mukava ajatella rajojen suhteen.

Jos heinä on sidottu, pysäytät objektin massa (kuorma-auto + heinä).

Jos heinää ei ole sidottu alas, mutta riittävän tahmealle pinnalle, jotta se ei liiku, sen pitäisi olla sama kuin pysäyttää se, jos se olisi kiinnitetty, koska lopputulos on sama.

Toisessa ääripäässä, jos heinän ja kuorma-auton välinen kitkakerroin olisi nolla, emme välitä lainkaan heinästä, paitsi että nyt olet vain pysäyttämällä kuorma-auto (kuorma-auto) normaalilla voimalla (kuorma + heinä), joka pysähtyy nopeammin.

Tapausten välissä on välissä.

Tämä on yksinkertaisin analogia, jonka voin ajatella.

Kuvittele, kuinka pitkä kapea matto liukuu valtavan jäähallin yli nopeudella 1 km / h. Maton takapäässä seisoo erittäin lihava (200 kg) mies, jolla on rullaluistimet . Haluat saada hänet pysähtymään. Voisit tarttua mieheen ja kaivaa luistimet jäihin, kunnes hän lopulta pysähtyy. Vaihtoehtoisesti voit tarttua maton takareunaan. Matto ei käytännössä painaa mitään, joten pysäytät sen helposti. Toisaalta, lihava mies aloittaa komediamatkan mattoa pitkin, hidastuu vähitellen kulkiessaan ja lopulta pysähtyen.

Toisin sanoen, osa liikkuvan rasvan energiasta ihminen on kadonnut luistimiensa ja matonsa välisessä kitkassa, ei sinun luistimiesi ja jään välisessä kitkassa.

Alkuperäisessä kuorma-autosuunnitelmassasi kuorma liukuu eteenpäin hajauttamalla joitain sen kineettinen energia kuin lämpöä se menee. Jos se törmää perävaunun etuosaan, osa jäljellä olevasta energiasta siirtyy takaisin kuorma-auton eteenpäin suuntautuvaan liikkeeseen - mutta toivottavasti siihen mennessä kuorma-auto on silti pysähtynyt ja sillä on runsaasti varajarrutustehoa.

... kuorma-auto liikkeessä ja sen takana on pino heinää (oletetaan). Jos kuorma-auto pysähtyy äkillisesti, pysähtyykö se nopeammin, jos kuorma-auton heinälle kohdistama voima olisi voittanut kitkavoiman (toinen sanamuoto: onko nopeampi, jos heinä liukuu eteenpäin) vai se pysähtyy nopeammin, jos heinä pysyy vakiona.

Yritin löytää jarrutusajoneuvon, joka tuottaisi vastauksissa kuvatun tilanteen: kuorma-auto

tai puoliperävaunu

mutta en voinut.

Ellei heinää heitetä Kuorma-autosta ei mielestäni voi olla mitään eroa , koska vaikka heinä liukastuu eteenpäin, se osuu aina kuorma-auton toiselle puolelle ja pysäyttää lopulta jarrut, eikö olekin niin?

Haluatko olla tarkempi: se vie vain murto-osan sekunnista ja kuorma varmistetaan kuorma-auton korilla, ja se pysähtyy joka tapauksessa kuorma-auto + heinä (plus äärettömän pieni määrä) energia muuttui lämmöksi).