Экстремальная физика: картинг
Всем привет! С вами Дмитрий Побединский, и вы смотрите Канал QWERTY. Сегодня я со своим другом Илюхой отправляемся на картинг! Кто бы что ни говорил, а против физики не попрешь! И маленькие гоночные машинки, конечно же, не исключение! Они, конечно же, подчиняются всем ее законам, и сегодня мы на своем опыте убедимся в этом.
Мы постараемся поджечь гоночный комбинезон, исследуем всю трассу чуть ли не на коленках и разберемся с физической точки зрения, почему же все-таки сложно гонять на карте. Правда, что ли? Ну, сложно - сложно, и круто, конечно! Время прохождения трассы, несмотря на то что гонщик просто сидит, он затрачивает очень много энергии, поэтому я решил заранее подкрепиться. Я нашел огромную пиццу, вот, надеюсь, мне ее хватит. :)
Но что же, театр начинается с вешалки, а картинг с раздевалки! Мы надели очень крутые гоночные костюмы, и, как вы знаете, они же сделаны из огнеупорного материала. Интересно, как же это получается? Оказывается, есть несколько способов, как сделать материал негорючим.
Можно взять обычную хлопковую ткань и пропитать специальными веществами, тогда они берут весь удар на себя. При нагревании тканей именно они поглощают тепловую энергию и не дают хлопку загореться. Ну, минус в том, что если все-таки пропитка заканчивается, то тогда горит уже хлопок.
Но можно использовать синтетические материалы, ну, то есть искусственные волокна. Дело в том, что любая ткань в основе своей состоит из длинных-длинных молекул - полимеров. И при повышении температуры эти полимеры начинают разваливаться на более простые соединения. И вот эти комбинезоны сделаны из таких полимеров, которые разваливаются при достаточно высоких температурах.
К тому же образуются соединения негорючие и не особо токсичные. Так что такие комбезы могут обугливаться, немного усаживаться, дымить, но не гореть как факел. Так что мы в безопасности и можем выходить на трассу.
Ну что же, мы уже подходим к трассе, ноги так и норовят понажимать на педали. Но все же, давайте для начала разберемся, почему не получается сразу гонять как ас? Ведь эти прокатные карты разгоняются до 90 километров в час, а спортивные, так вообще больше двухсот!
Так почему же не получается промчаться по трассе как пуля? Оказывается, вся тонкость в силе трения. С одной стороны, именно благодаря силе трения и вообще возможно движение автомобиля. Ну, действительно, представьте себе машину на гладком-гладком льду. Если колеса крутятся, то они проскальзывают, и автомобиль вообще остается на месте. Для движения необходимо трение, сцепление с дорогой.
Кстати, направлена сила трения противоположно гипотетическому проскальзыванию колес, то есть вперед. Но с другой стороны, сила трения не бесконечна, она имеет какое-то предельное значение. И это очень сильно мешает в поворотах. Да, сам поворот возможен из-за того, что передние повернутые колеса хорошо сцеплены с дорогой.
Но опять же, представьте автомобиль на льду. Если вы повернете колеса, они будут скользить, и вы будете мчаться вперед. Так вот, на повороте сила трения направлена вбок, и согласно законам физики, чем больше скорость и чем меньше радиус поворота, тем больше сила трения должна возникать для успешного прохождения поворотов.
Но если мы превысим пороговое значение, то сцепление с дорогой исчезнет, и машина уйдет в занос. Поэтому для успешного прохождения поворотов у вас должна быть минимальная скорость и максимальный радиус. Но это же гонки! Какая к черту минимальная скорость! Скорость должна быть максимальной, но не превышающей некоторого предела. В этом и есть основная сложность.
Существует очень много нюансов вхождения в поворот с правильным максимальным радиусом. Очень много нюансов, как достичь нужной скорости в повороте. Большой, но не очень, чтобы этому обучиться, конечно же, нужно очень много тренировок.
И вот что интересно! Зачем нужны такие покрышки? Голые! Без каких-либо бороздок. Как вы уже поняли, очень важна сила сцепления с дорогой, и в месте контакте колеса с покрытием образуется некая пятно контакта, некая площадь соприкосновения. И сила трения зависит не только от шероховатости поверхности, но и от химических взаимодействий между молекулами колеса и молекулами покрытия.
Иными словами, просто атомы притягиваются друг к другу, и чем больше будет площадь соприкосновения, тем больше атомов будет притягиваться, и соответственно, сила трения будет больше. Поэтому, если мы сделаем бороздки, мы уменьшим площадь соприкосновения, а этого нам не нужно. Бороздки нужны только для обычных автомобилей, которые ездят в дождливую погоду. Именно по ним выходит излишняя жидкость, которая накапливается на дороге.
Ну, что сказать, обязательно попробуйте, если еще никогда не катались на карте. Ведь как-никак, именно здесь можно испытать законы физики на себе. Наука есть везде, даже в картинге. И если вы действительно захотите заниматься этим серьезно, то без этих знаний вам никак не обойтись.
А на этом все. Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить новые видео, и... спасибо за просмотр!