חידה על מומנט אנרציה

נמרוד- אתה נתת את התשובה, אבל ליתר ביטחון בדקתי גם עומר.
אז ככה :
היות ואנו במהירות קבועה (שיא המהירות אבל גם תאוצה=0), אין השפעה של התנגדות מסה לשינוי תנועה. לכן לא צריכה להיות השפעה, מאידך, הקטנת המשקל בצמיג תגרור באופן טבעי ירידה בהתנגדות שלו לגלגול ומכאן שסך ההתנגדויות הפועלות על הרכב יקטן והמהירות הסופית תגדל.
לרדו

מה ההבדל מבחינת ההתנגדות לגלגול של הצמיגים אם הורדת את המשקל מגלגל התנופה, מהמרכב או מהצמיגים?

...ואם רוצים להיות ממש קטנוניים אפשר לומר שדווקא הורדת המשקל מהצמיג ולא מהמרכב או מגלגל התנופה תהיה פחות משמעותית מבחינת ההתנגדות לגלגול כי חלק מהפרש המשקל הזה נתמך בכל מקרה על ידי הקרקע (חלק מהצמיג יושב על הקרקע, לא? ) .

ההתנגדות לגלגול נוצרת מעיוות הצמיג בנקודת המגע שלו עם הכביש וכתוצאה מהכוחות הצנטריפוגליים שפועלים עליו. מקובל לחשב את המהירות לגלגול כקבוע לא תלוי מהירות מכיוון שהיא זניחה, אבל אם נחשב אותה לכל אורכה נמצא שככל שמהירות הרכב תעלה, תגבר ההשפעה של ההתנגדות לגלגול.
אם נוריד ק"ג מהצמיג (שרובו המכריע נמצא לקראת סוף הרדיוס שלו) נוריד את הכוח הצנטריפוגלי ואת ההתנגדות לגלגול ומכאן שהמהירות הסופית תעלה (בצורה זניחה, אבל תעלה)
לרדו

עד כמה זניחה השפעת המשקל של הרכב ניתן להבין משני החישובים שעשיתי במחשבון שאסף צירף את הקישור אליו:

עבור הפרש משקל של 500 ק"ג קיבלתי 4 כוחות סוס הפרש בהתנגדות לגלגול של הג'יפ ב65 מייל לשעה (29 כוחות סוס לטובת ההתנגדות האוירודינמית 14-18 כוחות סוס לטובת ההתנגדות לגלגול).
כלומר, בקירוב, אם אנחנו מורידים מכל צמיג עשרה ק"ג או ממרכב הג'יפ 40 ק"ג נרוויח פחות מ0.4 כוח סוס שישמשו לטובת מהירות נוספת.

חנן,
השפעת המשקלים שנתת נכונה בקטע של השפעת משקל נייח,
למשקל נייד יש השפעות אחרות (בעיקר כאשר הוא מאיץ)
אם תוריד 1 ק"ג מהפלייוויל,או מהצמיגים, או מהדרייבשפטים/ציריות גלגלי שינים וכו...
או תוריד 10 ק"ג מהשלדה, לק"ג האחד תהיה השפעה יותר גדולה.
לגבי ההתנגדות לגלגול, היא מושפעת משני גורמים כמו שציינתי, וברגע שאתה מוריד משקל מהצמיג אתה מוריד חלק מההתנגדות שלו לגלגול שקיימת ועולה בכל מהירות ולכן אתה מרוויח עוד מהירות סופית.
זה לא מהירות מטורפת, היא אפילו זניחה (אפילו במכוניות ראלי הצמיגים כבדים מאוד) אבל היא תתרום לרכב להגיע למהירות גבוהה יותר וזה מה שחיפשנו.
לרדו

לא ברור לי שאתה צודק, אני בספק לגבי העניין עם הגלגל, הייתי שמח אם היית מביא הוכחות כתובות לכך.
זה ברור לי לחלוטין שאתה טועה כאשר מדובר במסות מסתובבות אחרות כמו גלגל תנופה או גל הינע, שם אין שום הפסדים כתוצאה ממשקל זה או אחר במהירות קבועה, לא האצה.
בוא נגדיר שוב את השאלה כדי שתוכל להביא הוכחה כתובה:
רכב במשקל 1000 ק"ג (כולל הגלגלים) עם גלגלים ששוקלים כל אחד 30 ק"ג.
רכב שני במשקל כולל של 1000 ק"ג (כולל הגלגלים) עם גלגלים ששוקלים כל אחד 40 ק"ג.
הגלגלים עם אותן מידות פיזיות אבל בעלי משקל שונה (איך? לא רלוונטי, נגיד עם גומי במשקל סגולי שונה).
איזה רכב יסע מהר יותר?

כמובן שהרכבים בדוגמא שלך בעלי מנוע ויחסי העברה זהים.
כתבתי קודם :
היות ואנו במהירות קבועה (שיא המהירות אבל גם תאוצה=0), אין השפעה של התנגדות מסה לשינוי תנועה. לכן לא צריכה להיות השפעה, מאידך, הקטנת המשקל בצמיג תגרור באופן טבעי ירידה בהתנגדות שלו לגלגול ומכאן שסך ההתנגדויות הפועלות על הרכב יקטן והמהירות הסופית תגדל.
הרכב עם המשקל צמיג הקטן יותר ייסע מהר יותר
אני עדיין לא מוצא נוסחא לזה כיוון שהיא לא נמצאת בשימוש (מקובל לחשב את ההתנגדות לגלגול כקבוע בגלל הזניחות שלה לשינוי המהירות), אבל אפילו בספר של גילספי, עמ' 111-120 זה מוסבר (בעקיפין) וללא נוסחא, וגם שם מתייחסים לזה כקבוע למרות שהוא מציין (ואני מצטט)
The coefficient of rolling resistance,FR, is a dimensionless factor that expresses the effects of the complicated and interdependent physical properties of tire and ground. Establishment of standardized conditions for measurement of the effects of variables like the structure of the ground material, composition fo the rubber, design elements of the tire, temperture, etc., proves difficult if not impossible.
ככה זה, יש דברים ללא מספרים....
אתה יודע - זה לא הכל בחיים :lol:
לרדו

טוב, שיהיה בלי מספרים, אבל משהו כתוב יש?

לחדד את העניין...

ציטוט:

---

הקטנת המשקל בצמיג תגרור באופן טבעי ירידה בהתנגדות שלו לגלגול

---

זו בדיוק הנקודה שאתה צריך להסביר ולהוכיח אמיר.

הקטנת משקל הרכב תקטין את ההתנגדות הגלגול, שהיא בסופו של דבר כוח חיכוך שמשקל הרכב מופיע בו בחזקה ראשונה. מיקום שינוי המשקל - בצמיג, בסרן, במרכב, לא נכנס לחישוב.