Глава 4: Перенос веса

Любое транспортное средство имеет определенный вес. В статических условиях (нет движения), этот вес распределен так, как объяснено в главе 6. Третий закон Ньютона, сила = масса * ускорение, подразумевает, что при ускорении транспортного средства в любом направлении, появляются дополнительные силы. Например, когда ваш автомобиль приземляется после прыжка, его скорость опускания быстро снижается. По существу, он внезапно прекращает падать вниз. Дополнительная сила, связанная с этим, равна массе автомобиля умноженной на ускорение.

Переведем это в числовой пример: предположим, что автомобиль падал вниз 1 секунду. Прямо перед тем, как он достиг поверхности, скорость его падения равнялась: g * 1 сек = 10 м/сек. Допустим, что вес автомобиля 1 кг = 10 ньютон, и его подвеске требуется 0,1 сек для поглощения импульса приземления. Сила, влияющая на колеса, равна 1 кг * 10 м/ сек / 0,1 сек = 100 ньютон = 10 кг. Так как автомобиль приземляется за долю секунды, его вес равен 100 ньютон вместо 10 ньютон.

Вывод, который я пытаюсь здесь сделать, является следующим: вес автомобиля, и следовательно нагрузка на колеса, все время изменяется. Однако, масса автомобиля остается постоянной. Дополнительные силы возникают при любом ускорении, или другими словами, при изменении величины или направления скорости.

Вы можете спросить, почему это так важно? Это просто: величина веса на каждом колеса определяет его потенциал сцепления и, следовательно, управление автомобилем. Фактически, можно сказать, что управление переносом веса является самой важной вещью в гонках, а также тем, что отличает хороших водителей от посредственных. Знание того, где находится вес вашего автомобиля и поддержание ваших колес прямо на их пределах, без внезапного соскальзывания, это и есть то, что делает вас быстрым.

Так как мы ездим в трехмерном мире, перенос веса происходит в 3 направлениях. Если есть движение вверх или вниз, вес может прибавляться или вычитаться. Вертикальное измерение немного отличается от двух горизонтальных из-за силы тяжести. Вес автомобиля может изменяться от нормального (на ровной дороге) до в несколько раз большего (попадание на восходящую секцию или передний скат ухаба), до невесомого (полет в воздухе), до в несколько раз меньше, чем нормальный (на обратной стороне ухаба или на нисходящей секции трассы). И не забудьте, что есть еще аэродинамическая прижимная сила, которая также увеличивает вес автомобиля. К счастью, в других двух измерениях, общий вес остается постоянным, он может только смещаться с одной стороны на другую. Например, когда вы ускоряетесь, вес смещается с передних колес на задние колеса, но общий вес остается неизменным. Когда вы проходите поворот, происходит то же самое, просто в другом направлении: вес смещается с внутренних колес на внешние колеса, и снова общий вес остается неизменным. Для простоты, давайте игнорируем первый случай, и предположим, что с этого момента трасса является совершенно ровной.

Рассмотрим этот автомобиль: ЦТ (фиолетовый) расположен прямо в центре. Он движется с постоянной скоростью (если он стоит неподвижно, его скорость равна нулю), по совершенно ровной поверхности, прямо вперед, поэтому все колеса нагружены одинаково. Вес автомобиля равен W, вес на каждом колесе равен W/4.

Заметьте, есть небольшая неточность в рисунке: голубые стрелки интерпретируются как вес на колесах. Неточность состоит в том факте, что все другие изображенные силы действуют на автомобиль, а эти изображены, как вызванные автомобилем.