那年這時候,誤入叢林深處的二師兄,見證了一幕活色生香的圖景:
哦啊,哦啊。。。。。。哎呀,哎呀。。。。。
怕被和諧,此處省略500字描寫,各位自行腦補~
但是,那車真的“震”的很有節奏啊!
二師兄久久不能忘懷,
那車,怎麼就震了呢?
學過中學物理的我知道,車震的時候,兩個人在車子裡,那應該算是車子內部的力,為什麼能讓車晃起來?
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從物理學入手,我認為首先要弄清研究對象。
如果你只研究汽車的運動情況,請務必把人對車的力看成「外力」;
如果一定要把人和車看成一個系統,車就只是系統中一個元素而已,它是可以做變速運動的,如雙星系統,主星和伴星都做圓周運動(變速運動),但內力不改變系統質心。
此題到這裡可以結束了。但是從結構入手,還能談點細節。
車震時,汽車本身不能視為一個剛體。懸架在振動中起到重要作用。
這其實是車輛工程專業的考研論述題,對,你沒有看錯,考點是「n自由度汽車振動簡化模型」。刨去數學計算,用通俗語言把汽車簡化一下,結構是這樣的:
車身壓在懸架上,懸架壓在車輪(車橋)上,車輪壓在地上。
有兩處連接是「軟」的,即連接車身和車輪的懸架,以及輪胎。懸架的「軟連接」有兩個好處,它一來可以緩衝,由彈簧負責;二來可以減震,由減震器實現。通常兩者做到一塊兒,如下圖:
因為懸架剛度相對充足氣的輪胎要小很多(懸架就是要比輪胎「軟」,否則失去意義),姑且忽略輪胎的形變,用兩個符號分別代表彈簧和減震器:
那麼,人、車身、地面組成的振動模型如下圖:
當人在車內運動的時候,人做變速運動,有加速度。根據牛三,車身受到人施加的變力,我們稱之為驅動力。車身做受迫振動,振動頻率趨近驅動力的頻率。
人對車做功,車身和地面之間的懸架也發生反覆形變,即謂車震。
而減震器伸縮過程中有阻尼,機械能耗散。所以能量來自人體ATP,最終轉化為減震器內能。輸入輸出平衡,生命達到了可持續大和諧。
可能有人要問,懸架是否有固有頻率?當運動頻率接近固有頻率時,會顯著振動(共振),被人看見多尷尬。
會的。並且,懸架固有頻率約在1~1.6Hz之間。為什麼?
人走路時質心不斷上下運動,在上萬年進化過程中,人體內臟習慣了豎直方向振動,並且對1~1.6Hz最具耐受性,這是人走路的頻率。
汽車行駛過程中輕微振動不可避免,通過懸架調教,向人性化靠攏,是設計的必然,也是巧妙之處。
所以熱愛使車震動趣玩的盆友們,如果不想弄得太明顯,運動時儘量避開這一頻率區間哦。
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