A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Jelöljük a kerekekben levő levegő túlnyomását -vel. (Az elterjedt szóhasználat szerint ezt a túlnyomást nevezik a kerék ,,nyomásának'', a külső légköri nyomást nem számítják hozzá.) Ha a gépkocsi egy kerékre eső súlya , akkor a kerék annyira lapul be, hogy a talajjal érintkező felület és a túlnyomás szorzata éppen legyen. Növeljük meg a ,,nyomást'' -szorosára! A talajjal érintkező felület ekkor -ére csökken, hiszen a kocsi súlya, tehát a szorzat nem változik. Az egyszerűség kedvéért tételezzük fel, hogy a talajjal érintkező felület alakja nem változik, csak lineáris mérete csökken minden irányban mértékben. A kormányt elforgatva a talajhoz szorított gumifelület elegendően nagy forgatónyomaték esetén megcsúszik. Gondolatban feloszthatjuk a gumifelületet kicsiny darabkákra, s a teljes forgatónyomatékot az egyes darabkákra ható nyomatékok összegeként állíthatjuk elő. A kerék felfújása után ezen darabkák mindegyike -szer közelebb kerül az felület ,,középpontjához'', s mivel az egyes darabkákat a talajhoz nyomó erő nem változik (hiszen a felületük ugyanolyan arányban csökken, ahogy növekszik), a súrlódási erő is ugyanakkora marad, a megcsúszáshoz szükséges forgatónyomaték pedig (az erőkar csökkenése miatt) -szerese lesz az eredetinek. A kormány elforgatásához szükséges erő tehát kb. 13%-kal lecsökken. A fenti gondolatmenet során lényegesen kihasználtuk, hogy a talajjal érintkező gumifelület méretarányosan változik. A valóságban ez nem egészen igaz! A gépkocsi gumiabroncsát úgy alakítják ki, hogy a felfekvő felület keresztirányú mérete nagyjából ugyanakkora a ,,puha'' guminál, mint a keményre felfújt kerék esetében; az felület változása a hosszanti, a nyomvonallal párhuzamos méret változásából adódik. Ha a kerék nagyon keskeny (vonalszerű) lenne, akkor a -szeres területcsökkenés -os lineáris méretváltozást, tehát 25%-os kormányerő-csökkenést eredményezne. A valóság a két szélsőséges eset, tehát a 13% és a 25% között, hozzávetőlegesen 20%-nál lehet.
Megjegyzés. Néhányan az és bar értékeket a kerekekben levő levegő tényleges nyomásának tekintették, s a fenti gondolatmenetet követve más numerikus értékeket kaptak. Megoldásuk - ha egyébként helyes - teljes pontszámot kapott.
|