Что вы знаете про букву R?

ЗАДАЧА № 100

Кушать не могу…

Рекомендуем

Выбираем шины: что означают шифрограммы на покрышках (ИНФОГРАФИКА)

Гляжу, Рафик наседает на сменщика: «Да что ты вообще понимаешь в резине? Вот написано: 205/60 R15. Что означает R15? Только не болтай, как наш шеф, про шину пятнадцатого радиуса! А то за державу так обидно, что и кушать не могу. Что, знаешь ответ? Тогда вот тебе другой вопрос. Скажи, что в этой шине полностью противоречит букве R?».

Ответ с пометкой «Конкурс» отправьте до 1 июня 2016 года по адресу: 107045, Москва, Селиверстов пер., 10 – или по e‑mail: [email protected]. Укажите ваш контактный телефон или иной способ быстрой связи.

Мы обязуемся прочитать все ваши сообщения по теме конкурса. Призом будет отмечено не просто правильное, но и наиболее полное решение конкурсной задачи с развернутым ответом.

Одна просьба: при обсуждении в комментариях не подсказывайте ответы, это не в ваших интересах.

А теперь подведем итоги «Конкурса знатоков» из февральского номера журнала «За рулем».

Победитель - москвич Валентин Коптельцев за ответ на задачу № 97 «Отстань, любопытная!» получает от компании АВТОДЕН экшн-камеру/видеорегистратор ParkCity GO 10 PRO во влагозащищенном корпусе.

Затяжная пробка. Супруги в Ларгусе изнывают от безделья. Но вот транспорт на встречке двинулся. И дама вдруг спрашивает мужа: почему, дескать, проезжающие мимо автомобили покачивают их Ларгус? Увы, разумного ответа она не дождалась. А будь рядом знаток, он рассказал бы ей о великом физике Бернулли, «без гениальных открытий которого многие современные технические достижения вообще были бы невозможны».

Вспомним, чему нас учил создатель кинетической теории газов, гидродинамики и математической физики. Прежде всего – умению объяснять простые явления без сложных выкладок. Случись швейцарскому ученому решать нашу задачу, он тут же присвоил бы воздуху черты идеальной жидкости – несжимаемой, с постоянной плотностью и нулевой вязкостью, свободной от сил земного тяготения и трения. И знатоки не возразили бы: «При анализе задачи о Ларгусе лучше мысленно избавить воздух от свойств, которые только усложняют решение. Оставить ему лишь способность менять скорость и давление».

Далее многие почти слово в слово цитируют учебники, объясняя, что динамическое давление P* потока воздуха пропорционально квадрату его скорости V². Это очень важный момент. С ростом скорости вдвое любые аэродинамические силы – сопротивления воздуха, боковые, прижимные – увеличиваются вчетверо. В то же время в идеальном потоке динамическое давление P* связано со статическим P так, что при любых изменениях скорости их сумма неизменна. Например, при росте первого на 1 Па второе падает ровно на столько же.

При решении упрощенных (как в нашем случае) задач такой подход вполне допустим. На рисунке, присланном читателем, показана фура в плоскостном потоке идеального воздуха, – конечно, это условно, ведь любой настоящий поток трехмерен. Но закону Бернулли такая условность не противоречит – он работает. До встречи с фурой струи воздуха (назовем их по-научному: трубки тока) – прямые, а дальше поток волей-неволей вынужден машину обходить. Трубки искривляются, их длина увеличивается. А так как поток в целом неразрывен (сколько воздуха приходит к фуре, столько и уходит), скорость воздуха в длинных трубках выше, чем в коротких. На рисунке V1 больше, чем V, а давление P1 меньше, чем P.

Но мы говорим о взаимосвязи машин через потоки воздуха. Если фура на трассе одна, то обтекается симметрично. А как скажется присутствие Ларгуса? Хотя он и стоит в неподвижном воздухе, появление фуры меняет картину. Первым делом от косого потока с ее передка Ларгус получает короткий тычок вправо. А в следующие секунды, пока мастодонт несется мимо, между машинами образуется узкий коридор стесненного воздуха. Здесь струи, сформированные левым боком фуры, дополнительно сужаются, скорость ближайших увеличивается с V1 до V2, а статическое давление падает до P2 – из-за чего Ларгус еще сильнее тянет к фуре. И это совсем не пустяк. Так, при росте скорости струи всего лишь с 15 до 16 м/с динамическое давление увеличивается почти на 14%. Значит, статическое на столько же падает. Эта ситуация еще не грозит ураганом, но для легковой машины чувствительна.

И, как отметили некоторые знатоки, пелена вихрей позади фуры, «живущих тоже по законам Бернулли, пусть даже и местным», – это область не только более низких давлений, но еще и неоднородных. Легкие машины она буквально треплет, немало мешая водителям.

По расчетам нашего победителя Коптельцева, при скорости фуры 50 км/ч Ларгус может испытать рывок к ней силой около 132 Н. Вряд ли такой порыв воздуха перевернет массивную машину, но прервать грезы задремавшего пассажира способен. Конечно, реальная картина обтекания автомобиля гораздо сложнее, чем на приведенном рисунке. Одни струи тормозятся другими, возникают вихри, зоны местных разрежений или «затенений». Особенно это касается грузовиков.

Дальнобойщикам полезно помнить хотя бы о квадрате скорости в формулах Бернулли. Лихо газанув, иной водитель фуры может так встряхнуть какую-нибудь Оку, что ее владельцу придется несладко… Об этом пишут многие. Реальных случаев хватает.

Благодарим всех участников конкурса и желаем удачи в его новом этапе. Валентина Коптельцева поздравляем с победой!

Фото: Bridgestone, MAN, «За рулем»