Cerco aiuto su problema di fisica e matematica, cerco genio
salve a tutti, sono alla ricerca di un genio...
ho questo problema, se volessi calcolare il raggio di una ipotetica circonferenza percorsa da una vettura, e sono a conoscenza di velocità di percorrenza, distanza percorsa, angolo di sterzata... come si può trovare l'angolo?
il mio obiettivo finale è quello di calcolare la forza centrifuga esercitata su quella macchina durante la sterzata...
ho questo problema, se volessi calcolare il raggio di una ipotetica circonferenza percorsa da una vettura, e sono a conoscenza di velocità di percorrenza, distanza percorsa, angolo di sterzata... come si può trovare l'angolo?
il mio obiettivo finale è quello di calcolare la forza centrifuga esercitata su quella macchina durante la sterzata...
Risposte
Forse se scrivi bene l'esercizio......... 
In effetti cosa si intende x angolo di sterzata?Cmq la forza cenrifuga non è data che dalla relazione $F_(cf)=m(v^2/r)$ dove m è la massa v la velocità e r il raggio della curva....
Io credo che per angolo di sterzata si intenda l'angolo che la ruota anteriore dell'auto è costretta a formare rispetto alla posizione dritta per affronotare la curva.
In effetti la causa della percorrenza della curva non è sicuramente tale angolo, ma solamente la forza di attrito statico massimo che si viene a creare tra i pneumatici e l'asfalto, quindi diretto in direzione radiale. Si ha quindi la formula: $N\mu_s=mv^2/R$, dove $N$ è la forza normale e $mu$ il coefficiente di attrito massimo. Tale attrito fa le veci della forza centripeta, appunto responsabile della variazione della velocità (in direzione). Si ha quindi la formula: $N\mu_s=mv^2/R$, dove $N$ è la forza normale e $mu$ il coefficiente di attrito massimo. La velocità di percorrenza può esser quindi influenzata da vari parametri, i quali si limitano a quelli precedentemente esposti, solo se si rimane ad un approccio più fisico e meno ingegneristico. Si ha quindi:
$v=\sqrt{{N\mu_s\cdot R}/{m}}$.
e chiaro che un ingegnere non può progettare la macchina in funzione della curva che va ad affrontare in linea di massima, si deve quindi giostrare il comportamente dinamico del mezzo tramite i valori della forza normale della massa e del coefficiente di attrito. Quest'ultimo naturalmente
sarà il compagno preferito dei gommisti, i quali si scervelleranno di trovare carcasse e mescole adatte ad ogni situazione ed in grado di offrire un bilanciammento del massimo coefficiente di attrito possibile e della durata. é bene precisare che difficilmente quando il veicolo è in movimento la forza normale coincide con la forza peso, anzi spesso si hanno effetti contrapposti; la massa tente a far diminuire la velocità di percorrenza, dato che aumenta l'inerzia del veicolo al sottosterzo, mentre $N$ al contrario serve per assicurare uan certa forza di attrito. Ecco l'importanza della cosiddetta "downforce", ossia quella forza che riesce a spingere la vettura verso il terreno andandosi a sommare alla forza peso. Basta guardare le F1 che hannno massa ridotta (600 kg) ed elevata forza verticale, dovuta alla deportanza che i profili alari esercitano sulla vettura. In questo modo si sommano i due pregi.
In effetti però ci sono moolti altri parametri come il rollio, l'angolo di sterzata, ecc...
conta quindi molto l'altezza del centro di massa e la sezione utile di pneumetico, in effetti più si gira la rutoa meno sezione sarà diretta in senso radiale infatti si ha:
$s=l\cos\theta$, dove s è la sezione utile ed l lo spessore del pneumatico...
In effetti la causa della percorrenza della curva non è sicuramente tale angolo, ma solamente la forza di attrito statico massimo che si viene a creare tra i pneumatici e l'asfalto, quindi diretto in direzione radiale. Si ha quindi la formula: $N\mu_s=mv^2/R$, dove $N$ è la forza normale e $mu$ il coefficiente di attrito massimo. Tale attrito fa le veci della forza centripeta, appunto responsabile della variazione della velocità (in direzione). Si ha quindi la formula: $N\mu_s=mv^2/R$, dove $N$ è la forza normale e $mu$ il coefficiente di attrito massimo. La velocità di percorrenza può esser quindi influenzata da vari parametri, i quali si limitano a quelli precedentemente esposti, solo se si rimane ad un approccio più fisico e meno ingegneristico. Si ha quindi:
$v=\sqrt{{N\mu_s\cdot R}/{m}}$.
e chiaro che un ingegnere non può progettare la macchina in funzione della curva che va ad affrontare in linea di massima, si deve quindi giostrare il comportamente dinamico del mezzo tramite i valori della forza normale della massa e del coefficiente di attrito. Quest'ultimo naturalmente
sarà il compagno preferito dei gommisti, i quali si scervelleranno di trovare carcasse e mescole adatte ad ogni situazione ed in grado di offrire un bilanciammento del massimo coefficiente di attrito possibile e della durata. é bene precisare che difficilmente quando il veicolo è in movimento la forza normale coincide con la forza peso, anzi spesso si hanno effetti contrapposti; la massa tente a far diminuire la velocità di percorrenza, dato che aumenta l'inerzia del veicolo al sottosterzo, mentre $N$ al contrario serve per assicurare uan certa forza di attrito. Ecco l'importanza della cosiddetta "downforce", ossia quella forza che riesce a spingere la vettura verso il terreno andandosi a sommare alla forza peso. Basta guardare le F1 che hannno massa ridotta (600 kg) ed elevata forza verticale, dovuta alla deportanza che i profili alari esercitano sulla vettura. In questo modo si sommano i due pregi.
In effetti però ci sono moolti altri parametri come il rollio, l'angolo di sterzata, ecc...
conta quindi molto l'altezza del centro di massa e la sezione utile di pneumetico, in effetti più si gira la rutoa meno sezione sarà diretta in senso radiale infatti si ha:
$s=l\cos\theta$, dove s è la sezione utile ed l lo spessore del pneumatico...
"cavallipurosangue":
Io credo che ...
Un evidente invito a nozze !!!!!!!
Mi puoi dire cosa studi e dove?
Io sono al primo anno di ingegneria meccanica a pisa, tu?
Ottima scelta!
Mistero.....
Mistero.....
salve a tutti, mi rendo conto che la domanda non è tanto semplice, ma ci provo lo stesso...
dunque, devo sviluppare un software per un sistema inerziale, che deve entrare in funzione nel momento in cui il segnale del gps non riesce a dare informazioni!
il sistema inerziale è composto di accelerometri e girscopio, combinando i dati ricevuti da tali sensori e dall'ultima posizione gps, riesco a tirar fuori una stima dei valori della longitudine e della latitudine!
per ora però ho solo 2 accelerometri, uno lungo la direzione della macchina e uno perpendicolare...
mi domando, è possibile ricavare l'angolo di sterzata ad ogni istante di campionamento solo con il contributo di questi due accelerometri?
pensavo di si, ma quando ho provato il tutto in matlab, mi son reso conto che non era così semplice...
mi sono calcolato l'accelerazione come vettore risultante delle due componenti, poi ho calcolato l'angolo di sterzata come l'angolo compreso tra il vettore risultante e la direzione della macchina! con questi valori ho calcolato le stime e m'è venuto fuori che la macchina ha fatto solo una serie infinita di testacoda...
qualcuno sa dirmi se sbaglio qualcosa?
dunque, devo sviluppare un software per un sistema inerziale, che deve entrare in funzione nel momento in cui il segnale del gps non riesce a dare informazioni!
il sistema inerziale è composto di accelerometri e girscopio, combinando i dati ricevuti da tali sensori e dall'ultima posizione gps, riesco a tirar fuori una stima dei valori della longitudine e della latitudine!
per ora però ho solo 2 accelerometri, uno lungo la direzione della macchina e uno perpendicolare...
mi domando, è possibile ricavare l'angolo di sterzata ad ogni istante di campionamento solo con il contributo di questi due accelerometri?
pensavo di si, ma quando ho provato il tutto in matlab, mi son reso conto che non era così semplice...
mi sono calcolato l'accelerazione come vettore risultante delle due componenti, poi ho calcolato l'angolo di sterzata come l'angolo compreso tra il vettore risultante e la direzione della macchina! con questi valori ho calcolato le stime e m'è venuto fuori che la macchina ha fatto solo una serie infinita di testacoda...
qualcuno sa dirmi se sbaglio qualcosa?
"Yordanrhapsody":
salve a tutti, mi rendo conto che la domanda non è tanto semplice, ma ci provo lo stesso...
dunque, devo sviluppare un software per un sistema inerziale, che deve entrare in funzione nel momento in cui il segnale del gps non riesce a dare informazioni!
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Ho l'impressione che tu non cerchi un genio, ma piuttosto un consulente professionale che sappia un po' di meccanica!
Non vorrei sembrare pessimista ma dubito molto che tu possa risolvere il tuo problema a colpi di suggerimenti da questo (o qualunque altro) forum.
Se vuoi risolvere il problema da solo, ti consiglio di studiarti bene la cinematica del moto vario (di quello circolare per iniziare) e di analizzare il legame tra: raggio della curva (da cui, con le dimensioni del veicolo, si può stimare l'angolo di sterzata), velocità periferica e accelerazione tangenziale. Un testo di Fisica generale del I anno di università può essere sufficiente.
Poi c'è tutto un altro problema di elaborazione dei segnali, perchè alcune delle grandezze che servono non sono direttamente misurate con gli accelerometri, ma su questo ??????
In bocca al lupo
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