Comprender las fuerzas
* Fuerza del automóvil en el remolque (f): Esta es la fuerza que queremos calcular. Es la fuerza que el automóvil aplica al remolque, lo que hace que se acelere.
* Masa del trailer (M): La masa del trailer es un factor crucial porque cuanto más pesado es el remolque, más fuerza se necesita para acelerarla.
* Aceleración del trailer (a): La velocidad a la que el remolque se acelera (o se ralentiza) afecta directamente la fuerza requerida.
* fricción (f): La fricción entre los neumáticos del trailer y el camino se opone a la moción, reduciendo la aceleración.
La segunda ley de Newton
Podemos usar la segunda ley de movimiento de Newton para calcular la fuerza:
* f =ma
Dónde:
* F es la fuerza aplicada al trailer
* m es la masa del trailer
* A es la aceleración del trailer
Considerando la fricción
Para que la fuerza neta actúe en el trailer, debemos tener en cuenta la fricción:
* Fuerza neta (F_NET) =F - F
Dónde:
* F_net es la fuerza neta en el trailer
* F es la fuerza del coche
* f es la fuerza de fricción
Calcular la fuerza
1. Determine la aceleración (a): Esta es la velocidad a la que la combinación de automóviles de automóviles está aumentando su velocidad. Deberá medir esto o recibirlo.
2. Mida la masa del trailer (M): Esto se puede encontrar en la placa de identificación del remolque o a través de un servicio de peso de un vehículo.
3. Estime la fuerza de fricción (f): La fricción depende del peso del remolque, la condición de la superficie de la carretera y los neumáticos. Una estimación simple es asumir un coeficiente de fricción de aproximadamente 0.01. Calcule la fricción usando:
* f =μ * m * g
* μ es el coeficiente de fricción (aproximadamente 0.01)
* m es la masa del trailer
* G es la aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s²)
4. Aplicar la segunda ley de Newton:
* f_net =ma
* f =ma + f (para incluir fricción)
Ejemplo
Digamos:
* El trailer tiene una masa de 1000 kg.
* La combinación de remolque de automóviles se acelera a 1.5 m/s².
* La fuerza de fricción es 98 Newtons (estimado a partir del coeficiente de fricción).
Entonces:
* f =(1000 kg) * (1.5 m/s²) + 98 n =1598 n
Notas importantes:
* La fuerza calculada es la fuerza * neta * que el automóvil se aplica al remolque para superar la fricción y acelerarla.
* La fuerza real que produce el motor del automóvil será mayor que esto, ya que parte de la potencia del motor se pierde por fricción interna y otros factores dentro de la transmisión del automóvil.
* Este cálculo asume un camino de nivel. Si el camino está inclinado, deberá considerar la fuerza adicional necesaria para contrarrestar la gravedad.
