Почему тянуть легче, чем толкать?

Goldendragon

С древних времен люди заметили данную закономерность и использовали её.......
Именно поэтому лошадь тянет за собой повозку, паровоз вагоны, бабуля тележку и т.д........
1) Почему так происходит (если не трудно, то проиллюстрируйте рисунком, какие силы действуют на тело)
2) Следует ли из этого, что автомобиль с ведущими передними колесами, путь на чуть-чуть, но экономичней нежели с задними ведущими?
Спасибо,

Angela

Я думаю, выигрыш не в работе, а в управляемости или, если угодно, в "сподручности".

stroganov

Думается мне, что по силе и энергии все одинаково получается. А вот управляемость в случае лошади с повозкой или бабки с тележкой обеспечивается лошадью/бабкой (нужное подчеркнуть). Потому она (лошадь/бабка) стоит спереди. С паровозом другая фигня. Если его поставить за вагонами, то ничего впереди видно не будет.

tinka2302

Ага. Если руль сзади велосипеда пристроить, можно легко почуствовать, что такое недостаток управляемости.

Goldendragon

Думается мне, что по силе и энергии все одинаково получается. А вот управляемость в случае лошади с повозкой или бабки с тележкой обеспечивается лошадью/бабкой (нужное подчеркнуть). Потому она (лошадь/бабка) стоит спереди. С паровозом другая фигня. Если его поставить за вагонами, то ничего впереди видно не будет.
В случае с лошадью/бабулей: Разве вектор "тянущей" силы не направлен на "северо-запад"? ....... А в случае "толкающей" силы он строго горизонтален........
Мне кажется, что дело не только в "управляемости", выигрыш в затрачиваемой энергии тоже существует.......

L2JVIDOCQ

Если ты распишешь силы, действующие на тело, на вертикальную и горизонтальную составляющие, то увидишь, что сила реакции опоры меньше именно в случае, когда тянешь, а следовательно и сила трения меньше.

incwizitor

паровоз вагоны

тут другая песня - смотреть на дорогу надо (выигрыша нет).
в остальном соглашусь, что когда тянешь, то чуток вверх тянешь -> трения меньше.

Lenn

Если ты распишешь силы, действующие на тело, на вертикальную и горизонтальную составляющие, то увидишь, что сила реакции опоры меньше именно в случае, когда тянешь, а следовательно и сила трения меньше.
ну это то да....если расматривать тела как кубы или материальные точки ...
сомневаюсь что это прямо применимо к колесным системам.
а по теме-
про машины с передней ведущей осью и задней- думаю нет разницы...(если есть, то автомобилисты меня поправте)
для паровоза- главное "встряхнуть" состав, сдвинуть- а дальше поддерживать движение проше т.к. "будет трения качения, а не покоя"...положение локоматива может быть и в середине состава...
...едиственно разумное объеяснения может быть, что когда тащишь- скорость преимущественно больше нуля, а когда толкаешь может быть часто останавливаешься и поэтому "кажется" что тянуть легче..
разу

seregaohota

Точно.
1. Тянульщик обычно выше груза, значит часть силы идёт на приподнимание груза, что снижает нормальную силу N и следовательно силу трения fN. Толкальщик анологично использует часть силы на прижимание груза к земле, увеличивая трение. Плюс если дело не на ровной поверхности, то толкать по кореньям в лесу гораздо тяжелее, чем тянуть. Тянуть можно поднимать над мелким препятствием иногда.
2. Кроме того, если тело верёвкой привязано, то толкать её проблематично, как в анекдоте про 2 нариков или гопников, не помню
-Ты что за собой верёвку тащишь?
-А что, я её впереди толкать должен?
3. Рассуждения про опрокидывающий момент - иногда тело нельзя кантовать, при наклонах на мелких препятствиях тянущая за верёвку горизонтальная или вверх сила восстанавливает при перетаскивании через препятствие вертикальное положение тела. При толкании происходит опрокидывание обычно.
4. У тела, движущегося впереди приложенной силы - неустойчивость прямолинейной траектории. Возьми ручку по столу потолкай вдоль ручки. Тянуть сзади ниткой привязав проще. Траектория устойчива. Если прицеп или тележка на колёсах у машины сзади, проблем нет. Но при движении машины с прицепом задним ходом - целая история попасть прицепом куда надо. Тележка тоже норовит отвильнуть.
5. Иногда это выгодно - разгрузить спину. Толкая впереди можно опираться на тележку сверху, так что с позвоночником проблем меньше. У грузчиков это критично + груз под присмотром. Воровство национальная болезнь.
6. При движении по воде буксир сзади (толкач) энергетически выгоднее процентов на 20. Волновое сопротивление волн от буксира не бьёт в баржу. Так вроде. На реках и каналах какие-нибудь грузы с щебёнкой толкачи одни, обратите внимание, раньше буксиры ходили.
7. На ж/д особо без разницы где электровоз. Сзади просто видно хуже. У длинных составов бывает по два электровоза в связке спереди и сзади состава с общим управлениеем, иногда и в середину для рекорда втыкают, если только несогласованными действиями не рвут состав. Максимальный провели по-моему 5км длиной состав.

malanecz

на абсолютно ровной поверхности всё зависит от того под каким углом к поверхности приложена сила,где меньше угол там меньше работа.
в реалии когда поверхность с кочками и выбоинами и местами надо приподнять верхний край намного удобнее именно тянуть.хотя бобслеисты толкают,им ещё в боб прыгнуть надо в жизни делается так как удобно иначе лошадь бы не видела куда ехать,а машинист куда рулить;бабуле легче тянуть тележку а грузчикам на вокзале легче толкать

seregaohota

на абсолютно ровной поверхности всё зависит от того под каким углом к поверхности приложена сила,где меньше угол там меньше работа.
Работа в научном смысле по перемещению груза на пути s будет fNs, снизив N до нуля тяня и приподняв тело - получив нулевую силу трения работу вообще устремим к нулю. Некоторые носить тела предпочитают. Так что скорее где меньше усталость. Статическая сила утомляет больше, если ты не моллюск. У них химия и тип мышц другие, напрягаться на статическую нагрузку не надо. Только срабатывают медленнее. Как всегда палка о двух концах.

kinglion

Баржи толкать проще

seregaohota

На толкание перешли лет 20 всего, я на реке рос, до этого тянули и не задумывались. Исторически сложилось. Для толкания жёсткий крепёж нужен, и более чем с одной баржей отдельная проблема.

malanecz

Статическая сила утомляет больше
поясни плз

seregaohota

Мышцы так устроены - вытяни руки в сторону и постой статически полчаса. А потом как-нибудь помаши руками полчаса типа зарядки. Сравни ощущения.
Например мышцы при сокращении сами прокачивают кровь через себя. Наши мышцы в целом больше заточены на динамику. У моллюсков насколько знаю на статику. Они фиксируют створки например, и дальше это их абсолютно не напрягает. А нас бы напрягало постоянное усилие.

malanecz

я почему-то подумал что ты говоришь о равномерном(статическом для скорости) и неравномерном движении,поэтому и удивился

iamar

Именно поэтому лошадь тянет за собой повозку, паровоз вагоны, бабуля тележку и т.д........
Ты наверное гуманитарий, выдумываешь что-нибудь, а потом непроверив выдаёшь это за истину.
Состав тянет только 1 паровоз(тольк давно они уже их не тянут, теперь тока тепловозы в моде) если состав не большой. В противном случае составмогут тянуть 2 или более тепловозов. Я и 8ми-тепловозные составы встречал.

RUSTEANA2003

Если ты распишешь силы, действующие на тело, на вертикальную игоризонтальную составляющие, то увидишь, что сила реакции опоры меньшеименно в случае, когда тянешь, а следовательно и сила трения меньше.
Ну толкать ведь тоже можно немного вверх,
а тянуть - немного вниз
Так что твой ответ наверное немного не правильный
Мне кажется, что дело не только в "управляемости", выигрыш в затрачиваемой энергии тоже существует.....
думаю Ты прав
Обобщенная сила реакции опоры (N + сила трения + сила тяжести) на пару с движущей силой всегда образуют момент сил.
Ну просто потому что силы приложены к разным точкам в пространстве.
Возникающий момент естественным образом пытается повернуть тело.
В случае, когда предмет тянут - тело вращается до того пока момент не станет равнм нулю. Положение - устойчивое.
В другом случае - напротив - неустойчивое.
Постоянное "желание" тела "повернутся" приводит к тому что некоторые части его основания работают как земляной плуг.
В итоге увеличивается сила трения, но немного по другим причинам нежели просто как функция N

seregaohota

 

Ну толкать ведь тоже можно немного вверх,
а тянуть - немного вниз
Так что твой ответ наверное немного не правильный

Я вот это перед этим писал:

Тянульщик обычно выше груза, значит часть силы идёт на приподнимание груза

 

Обобщенная сила реакции опоры (N + сила трения + сила тяжести) на пару с движущей силой всегда образуют момент сил.
Ну просто потому что силы приложены к разным точкам в пространстве.
Возникающий момент естественным образом пытается повернуть тело.
В случае, когда предмет тянут - тело вращается до того пока момент не станет равнм нулю. Положение - устойчивое.
В другом случае - напротив - неустойчивое.
Постоянное "желание" тела "повернутся" приводит к тому что некоторые части его основания работают как земляной плуг.

Разумеется. Силы распределённые, объёмные, поверхностные и тд.
Например, когда ты тянешь или толкаешь горизонтально куб, то твоя сила с силой трения дают опрокидывающий момент. Далее происходит перераспределение нормального давления тела на плоскость, т.е. сила N не приложена в одной точке. Тело норовит зарыться передней кромкой в землю. При неблагоприятном стечении обстоятельств оно начнёт поворачиваться опрокидываясь. Тут и наступает разница между тяни и толкай. Спереди обычно легче выправить это не доведя до полного опрокидывания, потянув больше вверх, тело как бы проедет по тем корням или за что оно там зацепилось, только не нижней гранью, а низом передней. Перетащили - и дальше пошли.
Сзади преимущество только если кантовать предпочтительнее. Кувырок труднее остановить. Если давить вниз, то тело прижимается к этому корню, зарываясь в землю. Если вверх - просто опрокидывание. Спереди всё не так, там плечо силы относительно этого корня не такое значительное, а поднимая вверх направление силы мы и тело вытаскиваем, и плечо уменьшаем. Сзади, поднимая направление силы вверх, мы плечо только увеличиваем, увеличивая при этом опрокидывающий момент.
Кроме того, чтобы сзади менять направление силы на теле должен быть какой-то выступ и т.д., иначе проблематично вверх направление поменять. Спереди тело обычно верёвкой привязано - направление меняется без труда.

vovatroff

2) Следует ли из этого, что автомобиль с ведущими передними колесами, путь на чуть-чуть, но экономичней нежели с задними ведущими?
Колесо почему-то катить удобнее как раз сзади.
Пример: тачка с песком. Другой пример: ручной каток
(иногда применяют при ручной укладке
асфальта на небольших участках).

seregaohota

Колесо почему-то катить удобнее как раз сзади.
Пример: тачка с песком. Другой пример: ручной каток
(иногда применяют при ручной укладке
асфальта на небольших участках).
Наверное потому, что глаз на затылке нет.
При прочих равных авто с передним приводом несомненно устойчивее. Тривиальное соображение, что если сила приложена сзади по отношению к равнодействующей сил сопротивления (трения, сопротивления воздуха и т.д. то прямолинейное без управления движение неустойчиво. Малейшее отклонение - и пара сил приложенная и трения даёт момент, отклоняющий тело от нужной прямолинейной траектории. При ведущих передних колёсах этого нет - момент сил возвращает к положению тела сзади за приложенной силой.
Но у автомобиля много других заморочек, кроме самостоятельного вытягивания передними ведущими колёсами его из заноса.
Один чел обещал про компоновки авто инфу дать - он типа спец, препод по этому делу. Даст, может сюда кину, если руки дойдут Там говорит от марки зависит, классика BMW устойчивее наших переднеприводных, если я чего не забыл..

dinka

С древних времен люди заметили данную закономерность и использовали её.......
чисто психологический фактор
тянуть — это к себе
толкать — от себя
к себе что-то привлекать всегда приятнее, нежели что-то от себя отдавать
поэтому и кажется, что проще

seregaohota

Может быть кстати. Чисто эволюционное - человек падает, но пока не осознаёт руки не разжимает. Кто отпускал - тот вымер от голода, естественный отбор.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: