Сила тяги автомобиля

Рулевая тяга описание устройство замена недостатки фото видео типы.

Есть немало современных автолюбителей, которые очень часто игнорируют проблемы, возникающие с рулевым управлением. И вроде пока машине ездит, всё нормально, а как только возникают неполадки – просто отправляют своего «железного коня» в сервис. Тем не менее, проблемы с управлением не стоит откладывать в долгий ящик, поскольку именно они могут привести к серьёзным ДТП.

Рулевая тяга – ее функции и уязвимости

В конструкции рулевого управления рулевая тяга обеспечивает передачу усилия от поворота руля на поворотные кулаки колес. Конструктивно рулевая тяга может иметь рулевые наконечники с обоих ее концов, как например, у средней тяги, либо резьбовое окончание с одной стороны и рулевой наконечник с другой. Посредством резьбы, через соединительную втулку, соединяются короткий и длинный рулевые наконечники, образуя регулируемую боковую рулевую тягу. Шарниры на рулевых тягах (рулевые наконечники) необходимы для того, чтобы все подвижные элементы в рулевом приводе могли свободно, относительно друг друга и кузова, поворачиваться в различных плоскостях.

Рулевой привод в свою очередь, необходим для передачи на управляемые колеса автомобиля усилия от рулевого механизма, при этом обеспечивая поворот на неодинаковые углы. Так, если оба колеса будут повернуты на одинаковый угол, то внутреннее колесо при этом будет скользить боком (скрестись по дороге) снижая при этом эффективность рулевого управления. Помимо этого скольжение будет создавать дополнительный нагрев колеса и его износ. Устранить подобный недостаток удается путем поворота внутреннего колеса на больший угол относительно внешнего колеса.

При прохождении поворота каждое колесо идет по своей окружности, отличной от другой, при этом внешнее колесо проходит по большему радиусу, чем внутреннее. При этом центр поворота у обоих колес общий, и внутреннее колесо соответственно нужно повернуть на больший угол, относительно внешнего колеса. Это достигается особой конструкцией рулевой трапеции, включающей в себя рулевые тяги с шарнирами и поворотные рычаги. Задать необходимый угол поворота колес удается путем подбора угла наклона рулевых рычагов, касательно продольной оси автомобиля и длины рулевых тяг. Например, после удара о какое – либо препятствие, повлекшее деформацию либо рычагов, либо рулевых тяг, наблюдается недоворот автомобиля в одну из сторон.

Другими словами удается развернуться на дороге, скажем в левую сторону, но не удается в правую. Это свидетельствует о том, что от удара заданная геометрия подвески автомобиля нарушена. Чаще всего в негодность приходят шарниры, а если точнее, резиновый вкладыш, это, кстати, приводит в негодность и все управление. Происходит такое в результате длительной эксплуатации. Вследствие попадания пыли и грязи может также испортиться пыльник рулевой тяги. Сами же тяги становятся неисправны, в основном, только после механического воздействия. Это может быть наезд колес на края глубоких ям либо же прямой удар о камень и прочее.

Типы рулевого управления

На автомобилях может быть установлено либо рулевое управление с рулевым редуктором червячного типа, либо рулевая рейка. Рулевое управление с механизмом червяк-ролик отличает небольшая склонность к передаче ударов от неровностей дороги, возможность передачи большего усилия и большие углы поворота колес. Но, в то же время в конструкции предусмотрено большое количество рулевых тяг и шарнирных соединений, что способствует «накоплению» люфтов и делает малоинформативным и «тяжелым» руль. Отрицательных моментов, при эксплуатации червячных рулевых механизмов, получается больше, чем положительных и современные автомобили в своем большинстве оснащаются реечным рулевым механизмом. Рулевое управление с реечным рулевым механизмом отличает компактность, минимальное количество рулевых тяг и шарниров и невысокая цена. Все эти факторы способствуют его широкому применению.

Рулевая рейка идеально совмещается с подвеской McPherson в переднеприводной компоновке, обеспечивая точность и легкость рулевого управления. Но и реечное рулевое управление не лишено минусов в эксплуатации. Это передача любого толчка на рулевое колесо, что обусловлено простотой конструкции, что собственно не приемлемо для тяжелых машин.

Характерные признаки неисправности рулевого управления в целом:

— различные внештатные стуки в рулевом управлении;

— характерное биение руля;

— стук при повороте руля;

— увеличенный люфт руля: люфт при вертикальном покачивании руля, говорит о неисправности подшипника ступицы или шаровой опоры, люфт при горизонтальном покачивании

– неисправности рулевого наконечника;

— рулевое колесо стало туго вращаться;

— автомобиль во время движения начинает менять прямое направление движения. Один из этих признаков присутствует, значит, пора на диагностику рулевого управления. При диагностике своими силами, или первоначальной диагностике, обратите внимание на следующие характерные моменты:

— перемещение рулевых наконечников вдоль оси пальцев должно быть не более 1,5 мм. Помощник поворачивает руль, а вы пальцами (наощупь) определяете наличие люфта на шаровых наконечника. Есть люфт или стук – наконечник с шарниром нужно менять. — Проверить затяжку хомута регулировочной муфты на боковой тяге. — Проверить исправность (отсутствие механических повреждений) защитных чехлов шарового шарнира наконечника. Трещины и разрыва есть, чехол меняется.

Когда нужна замена рулевой тяги?

Информация к размышлению: вы должны знать о том, что самая распространенная и характерная неисправность рулевого привода – выход из строя (износ) шарового шарнира наконечников рулевых тяг. И еще, некоторые «кулибины», по старой памяти, используют такой метод ремонта, как реставрация рулевых тяг. Это конечно личное дело каждого водителя, но стоит посчитать свои деньги: как долго пройдет отреставрированная рулевая тяга, будут ли соблюдены все заводские параметры при реставрации и сколько денег стоит реставрация. Не проще ли будет купить заводскую рулевую тягу, благо время дефицита на запчасти давно закончилось. И провести замену рулевой тяги своими руками. Как мы узнаем о неисправности рулевого управления? Элементарно. О том, что пора делать диагностику рулевого управления, нам подскажут руки, лежащие на руле и наш слух.

Как заменить рулевые тяги самостоятельно

1. Автомобиль поддомкратить, поставить «козла». Снимаем переднее колесо.
2. Расшплинтовать гайку пальца и отвернуть ее.
3. Установить съемник и подтянув его гайку до упора, резко ударить молотком по ушку поворотного рычага. Если палец не соскочит, процедуру повторяете: подтянули гайку съемника – ударили молотком.
4. Открутить полностью рулевой наконечник от муфты. WD-40 пригодится, если резьба заржавела.
5. Снять пыльник и открутить тягу от рулевой рейки.
6. Перед установкой новой тяги, приложите ее к снятой старой и сделайте пометку по старому следу на новой тяге. Это нужно для того. Чтобы закрутить ее до метки и нормально доехать до развальщика.
7. Установку новой тяги производим в обратном порядке, желательно уже без молотка. Желательно литолом смазать резьбовые соединения для того, чтобы в следующий раз не применять молоток так активно. И не забудьте смазать шаровый шарнир смазкой, которая идет в комплекте к тяге. После замены рулевой тяги вам прямая дорога на развал-схождение. Некоторые рассказывают о том, что по меткам на тягах устанавливают новые и не нуждаются в услугах развальщика. Мы бы не рекомендовали проводить такие эксперименты, особенно с учетом сегодняшних цен на новую резину.

НЕОБХОДИМЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ЗАМЕНЫ

Первоначально для замены рулевой тяги своими руками вам необходимо приобрести тяги, подходящие именно для вашей модели автомобиля, и по возможности сразу два наконечника, дабы избежать замены старого наконечника в будущем и сэкономить ваши денежные средства. Приведём список популярных и необходимых инструментов для замены этого механизма: Домкрат, «козлы» для безопасности, Пассатижи, гаечные ключи, съёмник рулевых тяг, отвертка, универсальная техническая жидкость WD-40.

Особенности процесса замены

1. 1. Обязательно перед началом работы поставьте автомобиль на ручной тормоз, а под задние колеса установите упорные бруски.
   2. Если вам необходимо демонтировать правую тягу, тогда передние колеса выворачиваются в левую сторону, при демонтаже левой, соответственно, – вправо.
   3. Переднюю часть авто необходимо установить на опоры. Шаровой шарнир крепится к поворотному рычагу при помощи гайки, ее следует раскрутить, предварительно сняв фиксатор. Для следующего шага понадобится съемник рулевых тяг, с его помощью необходимо выпрессовать палец шарового шарнира из поворотного рычага стойки. Отверткой отверните концы стопорной пластины, таким образом, вы расконтрите болты, которые крепят рулевые тяги, затем отверните их вообще. Необходимо повернуть соединительную пластину так, чтобы можно было отсоединить тягу от рулевого механизма. После этого ее можно снять.
   4. Если необходима замена наконечника рулевой тяги, то ее нужно зажать за шестигранник муфты в тисках и ослабить контргайку наконечника. Отворачивая сам наконечник, не забывайте считать количество совершенных оборотов. Лучше всего, зафиксировать это число на бумаге, чтобы не забыть. Устанавливая новый наконечник, заверните его точно на такое же количество оборотов.
   5. При необходимости замены чехла нужно снять старый, затем смазать поверхность герметиком, и только после этого установить новый. Собирать рулевую тягу нужно строго в обратном порядке, поэтому не отвлекайтесь, когда будете разбирать свой автомобиль.

Рулевые тяги являются деталью рулевого управления, выполняющую передачу усилия, необходимого для поворота колес автомобиля. Кроме того, разной длиной рулевых тяг обеспечивается поворот внутреннего и наружного колеса на разные углы, что необходимо для геометрически правильного прохождения колесами поворота (внутреннее колесо идет по меньшему радиусу, чем наружное).

Для чего нужны рулевые тяги?

Рулевая тяга и крепящиеся к ней рулевые наконечники — неотъемлемая часть рулевого управления современного автомобиля. Задача рулевой тяги — передать на ступицу колеса усилие, необходимое для поворота колеса в определенную сторону и на определенный угол. Задание на поворот ступицы задается рулевым механизмом (рулевой рейкой), жестко закрепленном на кузове автомобиля. Ступица перемещается относительно кузова как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Передача усилия от рулевой рейки к ступице обеспечивается специальной тягой. С одной стороны она подвижно крепится в рулевом механизме, а с другой на неё накручивается шаровый шарнир для соединения с поворотным кулаком. Длиной рулевых тяг регулируется разница углов, на которые поворачивается внутреннее и наружное колесо. Таким образом, передача усилия сначала передается на рулевую тягу, а затем через наконечники рулевой тяги на поворотные кулаки и ступицу.

Как часто менять рулевые тяги?

Необходимость замены рулевых тяг возникает, как правило, только в случае механического повреждения (при ударе о камень или аварии), т.к. в целом данная металлическая деталь достаточно прочная. Износу подвержены наконечники рулевых тяг, когда из—за износа внутренних вкладышей возникает люфт, чему часто способствует нарушение герметичности как результат порванных пыльников. Если рулевая тяга разборная, то меняются только рулевые наконечники. В этом случае срок службы рулевых тяг сравним со сроком службы автомобиля, а рулевые наконечники меняются по мере износа, через 50—90 тыс. км. Об износе рулевых наконечников может подсказать легкая отдача в руль, возникающая при проезде неровностей, хуже становится и управляемость автомобиля. Осмотр поднятого автомобиля подтвердит проблему. В этом случае при повороте руля, люфт в рулевых наконечниках можно будет определить визуально. Однако если конструкция рулевых тяг не подразумевает замену наконечников отдельно, деталь придется менять в сборе (рулевая тяга вместе с наконечниками).

3.8. Тяговая сила и тяговая характеристика автомобиля

• •В.К.Вахламов
• •Учебник
• •Список обозначений
• •Введение
• •1. Эксплуатационные свойства автомобиля
• •1.1. Общие сведения
• •1.2. Измерители и показатели эксплуатационных свойств автомобиля
• •1.3. Эксплуатационные свойства и конструкция автомобиля
• •1.4. Условия эксплуатации автомобиля
• •Контрольные вопросы
• •2. Двигатель и его характеристики
• •2.1. Скоростные характеристики двигателей
• •2.2. Нагрузочные характеристики двигателей
• •2.3. Регулировочные характеристики двигателей
• •3. Тягово-скоростные свойства
• •3.1. Показатели тягово-скоростных свойств
• •3.2. Силы, действующие на автомобиль при движении
• •3.3. Мощность и момент, подводимые к ведущим колесам
• •3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии
• •3.5. Радиусы колес автомобиля
• •3.6. Скорость и ускорение автомобиля
• •3.7. Реакции дороги, действующие при движении на колеса автомобиля
• •3.8. Тяговая сила и тяговая характеристика автомобиля
• •3.9. Тяговая характеристика автомобиля с дополнительной коробкой передач
• •3.10. Сила и коэффициент сцепления колес автомобиля с дорогой
• •3.11. Силы сопротивления движению и мощности, затрачиваемые на их преодоление
• •Сила сопротивления качению
• •Коэффициент сопротивления качению
• •Сила сопротивления подъему
• •Сила сопротивления дороги
• •Сила сопротивления воздуха
• •Коэффициент учета вращающихся масс
• •3.12. Уравнение движения автомобиля
• •3.13. Силовой баланс автомобиля
• •3.14. Силовой баланс автомобиля при различной нагрузке
• •3.15. Динамические факторы автомобиля
• •3.16. Динамическая характеристика автомобиля
• •3.17. Динамический паспорт автомобиля
• •3.18. Динамический паспорт автопоезда
• •3.19. Мощностной баланс автомобиля
• •3.20. Степень использования мощности двигателя
• •3.21. Разгон автомобиля
• •Ускорение при разгоне
• •Время и путь разгона
• •3.22. Динамические нормальные реакции на колесах автомобиля
• •3.23. Динамическое преодоление подъемов
• •3.24. Движение накатом
• •3.25. Влияние различных факторов на тягово-скоростные свойства автомобиля
• •4. Топливная экономичность
• •4.1. Измерители топливной экономичности
• •4.2. Уравнение расхода топлива
• •4.5. Топливная экономичность автопоезда
• •4.6. Нормы расхода топлива
• •4.7. Влияние различных факторов на топливную экономичность автомобиля
• •5. Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля с гидропередачей
• •5.1. Гидромуфта
• •5.2. Гидротрансформатор
• •5.4. Влияние гидропередачи на тягово-скоростные свойства автомобиля
• •5.5. Показатели топливной экономичности автомобиля с гидропередачей
• •5.6. Влияние гидропередачи на топливную экономичность автомобиля
• •5.7. Повышение тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля с гидропередачей
• •6. Тяговый расчет автомобиля
• •6.1. Поверочный тяговый расчет
• •6.2. Проектировочный тяговый расчет
• •6.3. Влияние передаточного числа главной передачи на максимальную скорость автомобиля
• •6.6. Тяговый расчет автопоезда
• •6.7. Особенности тягового расчета автомобиля с гидропередачей
• •7. Тормозные свойства
• •7.1. Измерители тормозных свойств
• •7.2. Уравнение движения при торможении
• •7.3. Экстренное торможение
• •7.4. Время торможения
• •7.5. Тормозной путь
• •7.6. Коэффициент эффективности торможения
• •7.8. Служебное торможение
• •7.10. Торможение автопоезда
• •7.11. Влияние различных факторов на тормозные свойства автомобиля
• •8. Управляемость
• •8.1. Поворот автомобиля
• •8.3. Увод колес автомобиля
• •8.4. Колебания управляемых колес
• •8.5. Стабилизация управляемых колес
• •8.6. Установка управляемых колес
• •8.7. Влияние различных факторов на управляемость автомобиля
• •9. Поворачиваемость
• •9.1. Виды поворачиваемости автомобилей
• •9.2. Критическая скорость автомобиля по уводу
• •9.3. Коэффициент поворачиваемости автомобиля
• •9.4. Диаграмма устойчивости движения автомобиля
• •9.5. Влияние различных факторов на поворачиваемость автомобиля
• •10. Маневренность
• •10.1. Показатели маневренности
• •11. Устойчивость
• •11.1. Показатели поперечной устойчивости
• •11.2. Поперечная устойчивость на вираже
• •11.3. Занос автомобиля
• •11.5. Продольная устойчивость автопоезда
• •11.6. Влияние различных факторов на устойчивость автомобиля
• •12. Проходимость
• •12.1. Габаритные параметры проходимости
• •12.2. Тяговые и опорно-сцепные параметры проходимости. Комплексный фактор проходимости
• •12.3. Влияние различных факторов на проходимость автомобиля
• •13. Плавность хода
• •13.1. Колебания автомобиля
• •На пассажиров и водителя
• •13.2. Измерители плавности хода
• •13.3. Колебательная система автомобиля
• •13.4. Приведенная жесткость подвески
• •13.5. Свободные колебания автомобиля
• •13,6. Парциальные частоты колебаний
• •13.7. Свободные колебания автомобиля с учетом неподрессоренных масс
• •13.8. Свободные колебания автомобиля с учетом затухания
• •13.9. Свободные колебания автомобиля с учетом неподрессоренных масс и затухания
• •13.10. Вынужденные колебания автомобиля
• •14. Экологичность
• •14.1. Автомобиль — источник отработавших газов
• •14.2. Меры по снижению токсичности двигателей
• •14.3. Малотоксичные и нетоксичные двигатели
• •14.4. Электромобили
• •14.5. Автомобиль — источник шума
• •14.6. Меры по снижению уровня шума
• •14.7. Влияние различных факторов на экологичность автомобиля
• •5. Тягово-скоростные свойства и топливная

Тяговая сила и тяговая характеристика автомобиля. Тяговой силой называется отношение крутящего момента на полуосях к радиусу ведущих колес автомобиля

Тяговой силой называется отношение крутящего момента на полуосях к радиусу ведущих колес автомобиля. Это толкающая автомобиль сила, которая передается от ведущих колес к несущей системе (рама, кузов). При увеличении тяговой силы на ведущих колесах автомобиль может развивать большие ускорения, преодолевать более крутые подъемы, буксировать прицепы большей массы и иметь лучшие тягово-скоростные свойства.

Тяговая сила определяется экспериментально при испытаниях автомобиля или расчетным путем с использованием внешней скоростной характеристики двигателя по формуле:

(2.6)

Из выражения (2.6) следует, что максимальное значение тяговой силы ограничено максимальными значениями момента двигателя Меи передаточного числа трансмиссии uт. Тяговая сила ограничена также вследствие действия силы сцепления между ведущими колесами и дорогой.

Изменение тяговой силы на ведущих колесах показывает тяговая характеристика автомобиля – зависимость тяговой силы от скорости движения на различных передачах.

Характер изменения тяговой силы на ведущих колесах зависит от типа коробки передач (рис. 2.3). Механическая ступенчатая коробка передач обеспечивает ступенчатое изменение тяговой силы (рис.2.3,а). Бесступенчатая – плавное (рис. 2.3, б), а гидромеханическая – и плавное, и ступенчатое (рис. 2.3, в).

В трансмиссии полноприводных автомобилей, тяжелых грузовых автомобилей и автомобилей-тягачей, работающих с прицепами и полуприцепами, кроме основной устанавливают еще и дополнительные коробки передач (делитель, демультипликатор или раздаточную коробку).

Они позволяют улучшить тягово-скоростные свойства, повысить проходимость и топливную экономичность автомобиля.

а

б

в

Рисунок 2.3 – Тяговые характеристики автомобилей со ступенчатой коробкой передач (а), с бесступенчатой (б) и гидромеханической коробкой передач (в)

Делитель (мультипликатор) представляет собой повышающую коробку передач. Он устанавливается перед основной коробкой передач и увеличивает число ее передач в 2 раза. Обычно он имеет две передачи: прямую с передаточным числом u = 1и повышающую с (u < 1).

Демультипликатор является понижающей коробкой передач. Он устанавливается за основной коробкой передач и увеличивает в 2–3 раза ее передаточные числа и количество передач. Он имеет две или три передачи: прямую с передаточным числом u = 1 и понижающие с (u > 1).

Раздаточная коробка представляет собой понижающую коробку передач. Она устанавливается в трансмиссии полноприводных автомобилей и увеличивает передаточные числа и количество передач коробки передач.

У автомобилей со всеми ведущими колесами раздаточная коробка выполняет функции демультипликатора.

Формула силы тяги

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сила тяги при рассмотрении транспортных средств называется внешней силой, которая должна быть реализована с использованием машины или механизма для перемещения груза.

Сама по себе концепция «тяговой силы» имеет смысл только по отношению к любому транспортному средству, например, говорить о тяговой силе автомобиля, самолета, лошади, тянуть сани.

Единицей измерения силы является Н (Ньютон).

Очень заманчиво заключить, что источником тяги автомобиля является его двигатель. Однако это неверно. Внутренние силы одной части системы (двигателя), действующие на другую часть системы (колеса), не могут ускорить всю систему (весь автомобиль), так как это противоречит закону сохранения импульса. Источником тяги являются внешние воздействия. В случае с автомобилем это сила трения колес на поверхности дороги, в случае корабля — сила струи воды, выброшенной пропеллером.

Нет единой универсальной формулы для расчета силы тяги. Сила тяги определяется конструкцией транспортного средства и физическими условиями проблемы.

Примеры решения проблем по теме «Тяга»

ПРИМЕР 1

Задача

Автомобиль весом 4 тонны движется по ровной дороге с ускорением . Найдите силу тяги двигателя автомобиля, если коэффициент трения .

Решение

Мы делаем картину:

При движении по машине сила тяжести , сила реакции опоры , сила трения и тяговое усилие действуют. Под действием этих сил автомобиль движется с ускорением .

Согласно второму закону Ньютона:

Введем систему координат, как показано на рисунке, и запишем это векторное равенство в проекциях на оси координат.

Сила трения . Из второго уравнения . Поэтому мы можем написать ( . Замените значение силы трения в первом уравнении и определите силу тяги автомобильного двигателя:

Ускорение силы тяжести

Подставляя в формулу численные значения физических величин, вычисляем:

Ответ

Двигатель двигателя тяги

ПРИМЕР 2

Задача

Автомобиль весом 4 тонны движется в гору с наклоном 1 м на каждые 25 м пути с постоянной скоростью. Найдите силу тяги двигателя автомобиля, если коэффициент трения

Решение

Мы делаем картину:

В этом примере, как и в предыдущем, при движении автомобиля сила тяжести , сила реакции поддержки , сила трения и тяговое усилие действуют на автомобиль. И под влиянием этих сил автомобиль движется в гору с постоянной скоростью, то есть ускорение автомобиля .

Согласно второму закону Ньютона:

Запишем это векторное равенство в проекциях на оси координат:

Из второго уравнения и силы трения .

Подставляя значение силы трения в первое уравнение, мы определяем силу тяги:

Из геометрии проблемы:

Наконец, сила тяги двигателя:

Ответ

Усилие тяги автомобильного двигателя

>Сила тяги

Сила тяги: определение

Определение 1

Силой тяги называют силу, прикладываемую к телу для поддержании его в постоянном движении.

Прекращение действия силы тяги приводит к остановке вследствие трения, вязкости окружающей среды и других противодействующих движению сил.

Тело, на которое не действуют силы, движется с постоянной скоростью $v = const$ (первый закон Ньютона). Частным случаем такого движения является состояние покоя ($v = 0$). Движение с постоянной скоростью называют состоянием инерции. Чтобы вывести тело из такого состояния, нужно приложить к нему силу. Скорость тела в этом случае изменится, т.е. оно получит ускорение (либо замедление, которое можно считать отрицательным ускорением).

Величина ускорения обратнопропорциональна массе тела (чем оно массивнее, тем труднее его вывести из состояния инерции) и прямопропорциональна интенсивности приложенной силы. Таким образом:

$F = m \cdot a$,

где:

• $F$ — сила,
• $m$ — масса,
• $a$ — ускорение.

Замечание 1

Эта формула отражает Второй закон Ньютона.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Формулы для расчета

В качестве примера силы тяги, выводящей тело из состояния покоя, можно рассмотреть спортсмена, поднимающего штангу. В исходном состоянии штанга находится в состоянии инерции (остается неподвижной). Когда спортсмен отрывает ее от земли, его мышцы должны сокращаться с такой силой, чтобы она превысила вес штанги, т.е. силу, с которой ее притягивает гравитационное поле Земли. Если штангисту удастся оторвать штангу от пола — значит она переместится вверх на некоторое расстояние, т.е. получит ускорение. Т.е. силой тяги, двигающей данный снаряд, является сила сокращающихся мышц спортсмена. При этом должно соблюдаться условие:

$F_м$ > $F_т$, т.е. $F_м$ >$ m \cdot g$,

где $F_м$ — сила мышц (в данном случае сила тяги), $F_т$ — сила тяжести (гравитация), $m$ — масса, $g$ — ускорение свободного падения.

Состояние движения по инерции следует отличать от равномерного движения, когда сила тяги уравновешивается противодействующими силами. Например, при движении автомобиля работающий двигатель через систему трансмиссии передает на колеса силу, преодолевающую силы трения внутри механизмов автомобиля, трения колес о поверхность дороги, сопротивления воздуха и т.д. Силу тяги можно в этом случае вычислить зная время разгона $t$ до нужной скорости $v$ и массу автомобиля $m$:

$F = m \cdot \frac{v}{t}$

Здесь ускорение выражено как частное от деления скорости на время разгона.

Силу тяги можно также выразить через мощность — способность некоторого источника энергии совершать работу. Чем мощность выше — тем за меньшее время этот источник разовьет силу, способную разогнать тело массой $m$ до требуемой скорости $v$. Работа же прямопропорциональна силе, которая ее совершила:

$A = F \cdot s$,

где $s$ — расстояние, на которое сила переместила данное тело.

Поскольку расстояние можно выразить через скорость и время,

$s = v \cdot t$,

а мощность есть работа, выполняемая в единицу времени

$N = \frac{A}{t}$

можно составить уравнения:

$\frac{A}{t} = \frac{F \cdot v \cdot t}{t} \implies N = F \cdot v \implies F = \frac{N}{v}$

Пример 1

Вычислить силу тяги автомобиля, движущегося с ускорением $3 м/с^2$, если его масса составляет 1,5 тонны, а сила трения — 10% от силы тяжести.

Рассмотрим силу тяги как сумму двух сил:

1. разгоняющей автомобиль с заданным ускорением: $F_1 = m \cdot a$, где $m$ — масса, $a$ — ускорение;
2. преодолевающей силу трения: $F_2 = \mu \cdot m \cdot g$, где $\mu$ — коэффициент силы трения, $g$ — ускорение свободного падения.

Подставив числовые значения в формулу