Question

Там, где не пройдет легковой автомобиль, без труда проходит гусеничный трактор. Почему? с физической точки зрения

Answer 1

Давление, производимое на почву, прямо пропорционально силе тяжести, действующей на тело, и обратно пропорционально площади опоры, на которую распределяется вес тела:

p = F/S = mg/S

Гусеничный трактор ДТ-75, массой 6610 кг и площадью опоры гусениц 1,4 м² оказывает давление на почву:

p₁ = 6610*9,8:1,4 = 46270 (Па)

Легковой автомобиль "Волга" ГАЗ-24, массой 1,5 т и площадью опоры колес 0,15 м² оказывает давление на почву:

p₂ = 1500*9,8:0,15 = 98000 (Па)

Таким образом, трактор с массой в 4,4 раза больше, чем у легкового автомобиля, оказывает давление на грунт в 2,11 раза меньше.

Кроме того, специальная форма траков гусениц обеспечивает трактору намного лучшее сцепление с грунтом, чем рисунок протектора шин легкового автомобиля, рассчитанный на поездку по твердому покрытию дороги (асфальт и пр.). В условиях влажного грунта канавки протектора таких шин быстро забиваются и коэффициент трения падает в несколько раз, по сравнению с сухим дорожным покрытием. Наступает явление пробуксовки колес, приводящее, в конечном итоге, к тому, что автомобиль, выкопав колесами в грунте сравнительно небольшие ямы, просто ложится днищем на грунт, так как дорожный просвет легковых автомобилей в разы меньше, чем у трактора...))

Для преодоления такого явления у автомобилей увеличивают площадь опоры колес (за счет ширины покрышек), делают более рельефный рисунок протектора и увеличивают количество ведущих колес. Такие автомобили относятся уже к классу внедорожников.

В силу всех этих причин проходимость трактора на грунте будет лучше.

Answer 2

С физической точки зрения, разница в проходимости между легковым автомобилем и гусеничным трактором обусловлена несколькими факторами:

1. Давление на поверхность: Гусеницы трактора распределяют вес машины на большую площадь, что снижает давление на поверхность. В то время как колеса легкового автомобиля концентрируют вес на небольшой площади, что делает их подверженными проваливанию на мягкой, неустойчивой или неровной поверхности.

2. Трение: Гусеничный трактор обладает большей поверхностью соприкосновения с грунтом, что увеличивает силу трения между трактором и поверхностью, что позволяет трактору преодолевать сложные условия, такие как грязь, снег, песок и т. д.

3. Распределение массы: В гусеничном тракторе масса равномерно распределена вдоль его оси, что обеспечивает лучшую устойчивость на неровной местности. В то время как у легкового автомобиля вес сконцентрирован вокруг его колес, что делает его менее устойчивым на труднопроходимой местности.

4. Проходимость: Гусеничный трактор может подниматься по крутым наклонам и преодолевать препятствия, которые легковой автомобиль не способен преодолеть из-за ограничений связанных с низким дорожным просветом и ограниченной силой тяги передних колес.

5. Адаптация к условиям: Гусеничные тракторы часто используются в сельском хозяйстве, строительстве, а также в ситуациях аварийного спасения, где проходимость и устойчивость на неровной местности очень важны.

В целом, гусеничные тракторы спроектированы и созданы с учетом условий работы в суровых и сложных местностях, поэтому они легче преодолевают препятствия, которые для легковых автомобилей являются непроходимыми.