תהיות של אמצע היום 4

dlx1100F

New member
אני מניח שמי שכותב "yaani" יכול

לקרוא עברית, אז אני אכתוב בעברית. בגדול, המסקנה שלו נכונה, וזה גם מה שנכתב כבר לעיל (על ידי טל, ועל ידי, ועל ידי gray (לבסוף). שכחתי מישהו?) יש לי רק כמה תיקונים למען הדיוק: בנוסחה השניה, dK/dt = F(w)*w, יש טעות, שנגררת אח"כ לכל הנוסחאות בהמשך, אך היא אינה משמעותית. אפשר לראות את זה מיידית משיקולי יחידות. אני משער ש-F זה כח, וכח כפול מהירות זוויתית אינו נותן אנרגיה ליחידת זמן, אלא |הדגשכח ליחידת זמן (ולא ברור לי מה המשמעות הפיסיקלית של הגודל הזה). חוץ מזה, צריך להיות ברור לכל פיסיקאי, שאנרגיה היא מכפלה של כח בדרך, וקצב שינוי אנרגיה (הספק, למעשה) הוא מכפלה של כח במהירות קווית. בקיצור, מה שחסר בנוסחה זה מכפלה עוד ברדיוס הדיסק (כלומר איזשהו רדיוס אפקטיבי של פעולת הרפידות על הדיסק, בוא נקרא לו r), והניסוח הנכון (בשלב זה) של המשוואה יהיה: dK/dt = F(w)*w*r כאשר w*r נותן את המהירות הקווית ה"אפקטיבית" של פני הדיסק ש"רואות" הרפידות, ו-F הוא כח החיכוך בין הרפידות לדיסק (הפועל במקביל לפני הרפידות והדיסק). אז בכל הנוסחאות בהמשך צריך לכפול את F ב-r. זה לא משמעותי כי אנו מניחים שרדיוס הדיסק נשאר קבוע. עוד כתבת לפני המשוואה הזו: Now, given that we have the same disc, we can say that rate of kinetic energy loss is a function ONLY of the angular velocity w. וזה לא נכון. קצב סילוק האנרגיה תלוי גם (ובאותה המידה) בכח החיכוך שבין הרפידות והדיסק (מה שקראת לו F בנוסחה הבאה), וזה תלוי מצידו גם במקדם החיכוך, וגם בכח הניצב המופעל על הרפידות באמצעות כח אצבעותינו על ידית הבלם (ובסיוע מערכת ההגברה ההידרוסטטית של הבלמים, כמובן). ז"א, הנוסחה dK/dt = F(w)*w*r היתה צריכה להיות dK/dt = P*miu(w)*w*r כאשר P קראתי לכח הניצב על הרפידות, ו-miu הוא מקדם החיכוך, שהוא פונקציה של מהירות הסיבוב (לא ברור בדיוק מהי הפונ´ הזו בינתיים) והטמפרטורה (שגם היא כמובן פונ´ w). אז גם אם miu משתנה כתוצאה מ-whatever, אנחנו עדיין שולטים ב-F באמצעות P. לגבי האפקט המינורי b. it decreases the I/R factor שים לב ש-I בעצמו פרופורציוני לריבוע הרדיוס. מכיוון שבגלגל האופנוע רוב המסה מרוכזת אי שם בתחום הרדיוס של החישוק או הצמיג, הרי ששינוי R ישנה את I לפי R1/R2)^2) (בקירוב, כמובן, ובהנחה שחתך הצמיג, מבנהו והרכבו לא משתנים במידה ניכרת). לכן I/R יתנהג בקירוב כמו m*R, ולכן הגדלת R תביא להגדלת I/R ולא להקטנתו. אבל כמו שכבר כתבתי (והסברתי) בהודעה מוקדמת יותר, זה מתקזז עם השינוי במהירות הסיבוב. וזה מביא אותנו חזרה ליחס R1/R2 שהתקבל גם משיקולי מומנטים, או משיקולי אנרגיה, הספק או עבודה, ובעצם מכל צורת הסתכלות (נכונה) שבחרנו.
 

Mr. Pooh

New member
ממש לא.....

miu, מקדם החיכוך, היא פונקציה מאוד מאוד מורכבת, היא מתנהגת כמו סקס עם פולניה.... קבועה למדי, והטמפרטורה די זניחה (זה תופס לשתיהן אני חושב...) כמו ששביטל כתב. בקשר ל dK/dt צודק, ג´אול, זה ניוטון*מטר, תמיד. יום טוב, הדב
 

dlx1100F

New member
לא הבנתי מה "ממש לא"

ראשית, מקדם החיכוך אינו קבוע לגמרי. וזה שהטמפ´ היא זניחה, ושמקדם החיכוך קבוע בקירוב, זה ממש לא טריויאלי. יצרני הרפידות עושים מאמצים גדולים ומשקיעים משאבים עצומים במחקר, פיתוח וניסוי כדי להביא לכך, ומשום כך הרכבי הרפידות הינם סודות מסחריים. ורפידות שונות, המיועדות לשימושים שונים, מתנהגות באופן שונה. למשל ברפידות המיועדות למירוצים, שם הרפידות כל הזמן בטמפ´ גבוהה, מקדם החיכוך יורד חזק בטמפ´ נמוכות, ולכן אינן מתאימות לשימוש נורמלי בכביש. לעומת זאת רפידות המיועדות לשימוש רגוע בכביש, יסבלו מ-fading בשימוש מאומץ כתוצאה מהטמפ´ הגבוהה. הפיסיקה של מנגנון החיכוך בין הרפידות והדיסק היא מאד מורכבת, וכך גם התלות של מקדם החיכוך בגורמים השונים, ואני אינני מבין אותה מספיק בשביל לחוות דיעה עליה (כפי שאחרים כאן מיהרו לעשות), אבל תלות כזו בוודאי קיימת.
 

dlx1100F

New member
חבל שאין לי אפשרות לסרוק, כי מצאתי

בספר Sportbike Performance Handbook מאת Kevin Cameron (עמ´ 140-141, אם למישהו יש את הספר) גרף יפה שמראה תלויות אופייניות של מקדם החיכוך של הרפידות בטמפ´, עבור חומרים שונים של פדים. אני אצטט את ה-caption של הגרף: "Friction Characteristics of Pad Materials. Organic pads used to be the only choice, but as you see, their friction rises moderately as they heat up, then falls or fades after a certain temperature. Sintered pads fade less, but they have a steeper early rise of friction versus temperature, makung them possibly less suitable for street use. Carbon-Carbon pads on Carbon-Carbon discs give wonderful friction out to frightful temperatures - but their low-temperature behaviour can be tricky; the steep rise of friction as the pads and discs warm up from cold can lock a wheel. This stuff is for racing only - or for stopping airliners. עוד הוא כותב בגוף הטקסט: The friction coefficient, or mu, of a pad material is not a constant, but may change with such variables as temperature, humidity, age, or presence of water. סקס עם פולניה הוא לא מזכיר בשום מקום בספר. בקיצור, זו הנדסה, ומנסים לתת לרפידות את התכונות הרצויות. כמו בכל מוצר הנדסי (כמעט), התוצאה היא פשרה בין דרישות שונות. היה רצוי מאד שמקדם החיכוך יהיה קבוע לגמרי בכל טמפרטורה, אבל זה לא אפשרי. לכן מוצאים פשרות שונות המספקות מקדם חיכוך קבוע בקירוב (אף פעם לא לגמרי) בתחומי טמפרטורות מוגבלים, יחד עם תכונות נוספות רצויות (כמו התנהגות בנוכחות מים, כמו הולכת חום, מידת השחיקה של הדיסק ועוד). ולכן תמיד, חבילת הפשרות מתאימה לתחום שימושים מוגבל, בו תכונות מסויימות חשובות יותר מאחרות, ולא מתאימה כאשר סדר החשיבות של התכונות הרצויות משתנה. אני משער שאת הספר הזה, כמו גם טקסטים אחרים בתחום, לא ראית לפני שקבעת בנחרצות ובציניות את שקבעת. הפיסיקאי של מקסמקס כתב בסוף הודעתו משפט, שכדאי שתיזכרו בו לפני שאתם קובעים דברים בנחרצות סופרלטיבית כזו: And most important of all, I could be totally wrong
 

Mr. Pooh

New member
תשמע.... תראה.....

אתה צודק, כנראה. נכון לא קראתי את הספר או דומים לו, ודברי לא היו מדויקים, אבל.... בא נעשה סיכום קטן : לפי הכתוב, רפידות אורגניות מתנהגות בצורה די מתונה, קרי שומרות על מקדם חיכוך קבוע יחסית במעלה הטמפרטורה, עד לטמפרטורת סף שבה יש נפילה. רפידות קרבון אקזוטיות ומגניבות יותר, אך לא רלוונטיות לשירשור. עכשיו, מכיון שרב האופנועים עושים שימוש ברפידות אורגניות(....), ודיוננו עוסק בבלימה של אופנוע ממהירות נתונה, וכידוע, האנרגיה הקינטית של האופנוע מומרת לאנרגית חום ברפידות, ומחישובים קודמים ראינו שמדובר על אותו הספק בלימה בסה"כ (בקירוב), נקבל כי התפתחות הטמפרטורה זהה בגלגלים שונים, ומכאן נקבל התנהגות חיכוך זהה בשני המקרים, כמו סקס עם פולניה. מ.ש.ל ;
הטעה אותי אם אני צודק..... יום טוב, הדב
 

dlx1100F

New member
ההודעה שלי שעליה הגבת ב"ממש לא...."

היתה הודעה ארוכה, עם התייחסות מפורטת לכמה נקודות שהועלו בהודעה של "הפיסיקאי של מקסמקס". ההודעה שלך התייחסה רק למשפט אחד קצר וכללי (ועוד בסוגריים) שכתבתי, אבל הכותרת שנתת לה היתה "ממש לא...." - כאילו כל מה שכתבתי אינו נכון. וגם לגבי המשפט הקצר והכללי הזה, זה לא שהוא "ממש לא" נכון. באופן כללי הוא אפילו כן נכון, כי מקדם החיכוך של הרפידות כן תלוי בטמפ´, גם אם תלות חלשה ובלתי מורגשת בשימוש, וציינתי את זה רק בשביל להדגיש שזה לא כל כך חשוב (כי ממילא אנו שולטים בכח החיכוך באמצעות הלחץ על הידית) כי באותו זמן התנהל ויכוח לגבי ההשלכות של התלות הזו על הסוגיה הנדונה. אבל מההודעה שלך אפשר היה להבין שמקדמי החיכוך של הבלמים הם קבועים whatsoever. לעניין התלות בטמפרטורה, גם אני לא טענתי לתלות חזקה דוגמת התלות הריבועית, או אפילו הלינארית, שאנשים הזכירו. ציינתי, למען הדיוק, שיש איזושהי תלות, שלא ברור מהי. אני מסכים (ובשום מקום לא טענתי אחרת) שבתחום השימוש שלו נועדו הרפידות מקדם החיכוך הוא קבוע בקירוב. אני לגמרי מסכים איתך שלגבי הסוגיה הספציפית שבה דנו, זה בכלל לא היה רלבנטי, כי באמת מדובר על אותו הספק בלימה ואותה מערכת בלמים, ולכן על אותה טמפרטורה בקירוב. אמנם עם הקטנת קוטר הגלגל הוא יסתובב מהר יותר, אבל בכדי לבלום את אותו אופנוע, מאותה מהירות, במשך אותו פרק זמן, נצטרך להפעיל כח (מה קראתי לו P) יותר קטן באותו יחס, ולכן סך הכל העבודה שמבצעים הבלמים תהיה זהה, וכך גם החימום שלהם (הכל בקירוב כמובן). אגב, אני חושב (אבל לא בטוח) שהיום ברוב האופנועים (הספורטיביים לפחות) משתמשים ברפידות מסונטרות.
 
dlx רצית ? ... קיבלת ! ../images/Emo13.gif

זה כמו שקיבלתי את זה לפרסום כאן... או במילים אחרות : "לא נגענו"... שמעתי שמתעניינים בתגובתי לתגובות, אז הנה: קודם כל אני לא פיסיקאי. שנית כל כתבתי באנגלית כדי להיות בטוח שזה יגיע. הטיעון הבסיסי שלי היה, שאם אנחנו לא משנים את מערכת הבלימה, קצב יצירת החום בבלם (שהוא גם קצב איבוד האנרגיה הקינטית) תלוי במהירות הזויתית של הגלגל בלבד - לא משנה קוטר הגלגל ולא משנה אם האופנוע נוסע או עומד על ג´ק (בהנחה שהטמפרטורה של הבלמים זהה וכן חוזק הלחיצה על המעצור כמובן). התלות הזו היא ענין מסובך אשר אינו ניתן לטיפול תיאורטי - כל הסיפורים שלמדנו בתיכון על מקדם חיכוך הם קירובים בלבד. בכל זאת קיים יחס חד ערכי בין המהירות הזויתית לבין קצב יצירת החום, וליחס חד-ערכי קוראים בלעז פונקציה. אז נקרא לה (P(w . עכשיו, כדי לייפות את הנוסחה בסוף, טענתי ש"מותר" לי, במקום לרשום (P(w, לרשום F(w)*w, וזאת משום שאם P קיים אז F=P/w. רשמתי F עבור Friction, בלי לחשוב על יחידות. רק לאחר מכן התחוור לי של-F יש יחידות של מומנט, אז כדי לא לבלבל אף אחד נקרא לו מעתה (N(w. אפשר לומר שזהו המומנט שמפעיל כוח הבלימה ביחס לנקודת המגע של הגלגל עם הכביש. מכאן הגעתי לנוסחה המפורסמת, שבעצם לא אומרת הרבה כי אינני יודע מהו N. צריך ללכת לטבלאות וגרפים של יצרנים. אח"כ ניסיתי לטפל במקרה בו N קבוע - ואכן טעיתי כאן ב"פרשנות" של I/R - אפשר אכן להניח שגודל זה גדל לינארית עם R, בהנחה שצורת הגלגל זהה. לכן מקבלים יחס הפוך בין רדיוס הגלגל לתאוטה המושגת. לעומת זאת, יש לצפות שהחיכוך של הבלם יגדל משמעותית כאשר המהירות הזויתית קרובה ל-0. במקרה זה ייתכן מצב בו הקטנת המהירות הזויתית עקב הגדלת רדיוס הגלגל תפצה על אובדן הכוח עקב הגדלת הרדיוס. תופעת קצה כזו לא צריכה לעניין את מי שנוסע במהירות 200 קמ"ש, אבל פיסיקאי אמיתי ישמח לחקור אותה ולפרסם מאמר על "אנומליה רדיאלית במהירויות נמוכות". שאו ברכה, אורי. ----------------------------------- הדיון הזה הפך גדול מדי עבורי כבר
שקלתי ללמוד סינית-עממית-מדוברת כדי להתקרב יותר לרמת הבנה בסיסית של החולי נפש שמתדיינים כאן, אבל אז הבנתי שגם אז אני לא אבין כלום, כי מישהו כאן אמר לי שזה בכלל לא סינית... שזה משהו אחר לגמרי... סוג של מדע... פיסיקה משהו... מה ? פיסיקה ? אני ?
אלוהים ישמור איזה יצורים יש סביבנו...
 

dlx1100F

New member
טוב, אז אני בכל זאת עומד על דעתי.

הנה הנימוקים. ציטוט: "הטיעון הבסיסי שלי היה, שאם אנחנו לא משנים את מערכת הבלימה, קצב יצירת החום בבלם (שהוא גם קצב איבוד האנרגיה הקינטית) תלוי במהירות הזויתית של הגלגל בלבד - לא משנה קוטר הגלגל ולא משנה אם האופנוע נוסע או עומד על ג´ק (בהנחה שהטמפרטורה של הבלמים זהה וכן חוזק הלחיצה על המעצור כמובן). "
או, אז העניין הוא שכל ההנחות שציינת לא יכולות להתקיים ביחד. קצב יצירת החום בבלם (עבור דיסק ורפידות נתונים) אכן תלוי במהירות הזוויתית, אך גם בכח החיכוך שבין הרפידות לדיסק (וכמו שכתבת בהודעה הראשונה, קצב יצירת החום פרופורציוני לשני גדלים אלה). המכפלה F*w נותנת את העבודה שמבצע הבלם, וזו שווה לאנרגיה שהופכת לחום בבלם. אם נשנה את קוטר הגלגל אז אחת משתיים - אם נמשיך ללחוץ על הבלם באותו כח, הרי שקצב סילוק האנרגיה הקינטית ישתנה (כי הדיסק נע עכשיו במהירות שונה על פני הרפידות ולכן הבלמים מבצעים כמות שונה של עבודה ביחידת זמן), ולכן גם הטמפרטורה של הבלמים תשתנה. או, שנשנה את הלחץ על הבלם כך שקצב סילוק האנרגיה ישאר זהה. הרי הסכמנו שעם שינוי קוטר הגלגל הכח האופקי המאט את האופנוע (זה שפועל בין הצמיג לכביש) משתנה (עבור לחיצה בכח נתון על הבלם) לפי יחס שינוי הקטרים. אז בהכרח זמן הבלימה ישתנה, שהרי התאוטה תשתנה (חוק שני של ניוטון). ולכן גם קצב סילוק האנרגיה ישתנה. למעשה, בשביל להשיב את המצב לקדמותו אנחנו צריכים לשנות את כח החיכוך בין הרפידות לבלם בדיוק באותו יחס כמו שינוי הקטרים. או אז הכח האופקי בין הצמיג לכביש ישוב לקדמותו, וכך גם העבודה שמבצעים הבלמים וההתחממות שלהם. ציטוט: "בכל זאת קיים יחס חד ערכי בין המהירות הזויתית לבין קצב יצירת החום, וליחס חד-ערכי קוראים בלעז פונקציה"
נכון, אבל בדיוק אותו יחס חד-ערכי קיים גם בין כח החיכוך שבין הרפידות לדיסק ובין קצב יצירת החום. הם שלושתם מרכיבים את אותה פונקציה. (ואגב, פונקציה איננה בהכרח חד-ערכית, יש גם פונקציות רב-ערכיות, והפונקציה הזו שאנו מדברים עליה היא בכלל חד-חד-ערכית.) ציטוט: "התחוור לי של-F יש יחידות של מומנט"
או יחידות של עבודה ... ציטוט: "אפשר לומר שזהו המומנט שמפעיל כוח הבלימה ביחס לנקודת המגע של הגלגל עם הכביש"
ביחס להדגש|ציר הגלגל. מה פתאום לנקודת המגע של הגלגל עם הכביש? מתוך הניסוח המתוקן שלי למשוואה שכתבת (F*w*r) אפשר לראות שאם F הוא כח החיכוך בין הרפידות לבלם ו-r הוא רדיוס אפקטיבי של הדיסק שבו פועל הכח הזה, אזי ממכפלתם מתקבל המומנט שמפעילות הרפידות ביחס לציר הגלגל. וזה חייב לביות ככה, מפני שמכפלת המומנט (ביחס לציר הסיבוב) במהירות הזוויתית (סביב אותו ציר סיבוב) תיתן את העבודה שמבצע המומנט - קרי העבודה שמבצעת מערכת הבלמים. ציטוט: "שבעצם לא אומרת הרבה כי אינני יודע מהו N. צריך ללכת לטבלאות וגרפים של יצרנים."
למה לא אומרת הרבה? אנחנו התעניינו כאן בשינויים היחסיים, לא בערכים אבסולוטיים. ולזה זה כן נותן תשובה. ציטוט: "לעומת זאת, יש לצפות שהחיכוך של הבלם יגדל משמעותית כאשר המהירות הזויתית קרובה ל-0"
טוב, אבל זה רלבנטי רק במהירויות שממש קרובות לאפס, ממש רגע לפני עצירה מוחלטת.
 

dlx1100F

New member
אופס. טעות קטנה.

מכפלת מומנט במהירות זוויתית נותנת עבודה (או אנרגיה) ליחידת זמן (קרי הספק) ולא סתם עבודה או אנרגיה. ובאותה הזדמנות, "ביחס להדגש|ציר הגלגל" צריך להיות כמובן ביחס לציר הגלגל ו"לביות" צ"ל להיות.
 

dlx1100F

New member
עוד משהו קטן ...

אם נכניס לנוסחה dV/dt = F(V/R) / (I/R + MR את התיקונים שלי מההודעה הקודמת, נקבל dV/dt ~ P*miu(V/R)/(m + M)*r/R אז שימו לב שהתאוטה (dV/dt) פרופורציונית ליחס r/R (כלומר ליחס בין הרדיוס האפקטיבי של הדיסק לרדיוס החיצוני של הצמיג), ולכן הקטנת רדיוס הצמיג תביא (בקירוב) לאותו אפקט כמו הגדלת רדיוס הדיסק האפקטיבי באותו יחס, ולהיפך. וגם זה דבר שכבר נכתב כאן (ע"י טל) ומתקבל משיקולי המומנטים או האנרגיות.
 
מקווה שתזכה לתגובה ממנו.

יקח לו זמן לעקל את מה שנכתב כאן על שלל ההודעות והתגובות... בכל מקרה... הוא קורא עברית.
 
!!!I´ve created a monster

אלוהים ישמור... מה נהיה פה...
אין לכם מושג כמה אני מתחרט שרכבתי על אופנועים במקום ללמוד פיסיקה תיכונית בסיסית...
זה כבר שעה שאני מתמוגג מול המסך... ת-ע-נ-ו-ג
תותחים אתם. באמת.
לכל העונים והמתייחסים לאיש מסכן ומתוסבך שכמוני...
 

Mr. Pooh

New member
בוקר טוב אליהו.....

טוב עשית שהלכת לרכב על אופנועים, אחרת מי היה בא ושואל אותנו את השאלות ההדיוטיות האלה, עם כל מיני דיונים פיזיקליים חסרי שחר. העיקר שהבנת. ואני בטוח שאתה גם מבין עכשיו איך מידת העקמומיות של חתך לרוחב הצמיג משפיעה על יכולת הפניה וההטיה שלו במהירות מסוימת, וזאת כמובן בידיעה שהכידון נשאר ישר. אגב, עוד הערה, בקשר לדיון על השפעת התנע הזויתי על התנהגותו של האופנוע כאשר בולמים בסיבוב, אין שום קשר ! ההוכחה לכך די פשוטה : מכיון שוקטור התנע הזויתי נתון לכיוון מסוים (שמאלה) והבלימה לעולם תהיה בניגוד אליו, נקבל כח מפצה בכיון מסוים, על פי כך, אפקט יישור/השכבה של האופנוע צריך להיות תלוי בפניה (ימינה/שמאלה). בקשר לדיון...... תבורך, הדב
 

dlx1100F

New member
מה, ולא תספר לנו לאילו מסקנות הגיעו

צוותי הפיתוח ושמחוני?
 

enigo

New member
אם מחליפים צינור בלם לשזור אז האפקט

יורד, לא? כי הקפיציות שאגורה בצינור מסוג זה מפצה על השינוי בשיכוך המתלה שנובע מהחלשת האפקט הג´ירוסקופי עקב החלפת הצמיג לפירלי. ככה לפחות אני הבנתי
 

gray

New member
עוד משהו קטן

בפורום השטח הגענו לשאלה של מהי התאוטה של אופנוע ב G אם אני זוכר נכון הבימוטה טזי בעל הזרוע הקידמית המצ´וכללת הצליח להגיע ל1G תאוטה. השאלה על כמה עומדים אופנועים סטנדרטיים של היום?
 
למעלה