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Hola, tengo un problema que no sé como enfocarlo.
Tengo dos posibles configuraciones para montar el motor del robot velocista, por delante del eje trasero y por detrás, y es importante porque la gente que corre con estos coches le da bastante importancia.
La primera consecuencia de esto es tener el centro de masas mas cercano o alejado del eje trasero.
Si lo colocamos detrás tenemos más peso en las ruedas traseras aumentando su fuerza de rozamiento, cosa que en principio es buena opción, por eso las ruedas traseras suelen ser más gordas. Si tienen que deslizar algunas ruedas lo haría primero las delanteras que detectariamos con los sensores, mientras que si deslizan las de detrás antes nos descoloca el coche.
El coeficiente de rozamiento nos va a dar la velocidad máxima en la que podemos hacer la curva, por lo que es importante ver las diferencias.
Según me han dicho el coche con el motor por delante es más rápido en curva y más "nervioso". El coche con el motor detrás es más "tranquilo" supongo que se refiere a que le cuesta más girar, por lo que su momento de inercia será mayor.
Y mi problema está aquí, que no se como calcular el momento y fuerza de inercia.
Para empezar habría dos aceleraciones en el coche, cojamos el centro de masas como punto de referencia. Tendríamos una aceleración normal y tangencial (si dv/dt != 0) desde el punto de referencia hasta el centro de giro externo al coche.
Y luego tendríamos un movimiento de rotación en el coche, si cogemos un punto del coche como referencia, el centro de gravedad por ejemplo, vemos como los demás rotan respecto a él según se mueve el coche. Por lo que ahí tendriamos otra aceleración normal y tangencial (si la velocidad no es constante). Por lo que tenemos un punto que rota referente a otro que está en rotación. No tengo en cuenta el deslizamiento para simplificar el cálculo de esta aceleración, y si no me equivoco el sentido de la primera aceleración angular da el de la segunda.
En fin que llevo un rato dandole vueltas y no consigo sacar las ecuaciones del movimiento que me expliquen que configuración de motor es mejor.
Tb tengo varías opciones entre la longitud del eje delantero y trasero, puede haber entre ellos desde 82mm a 106mm, por lo que es otra cosa a tener en cuenta. Cuánto más cerca menor radio de giro, pero si en la configuración larga ya está por debajo del radio de giro habría que ver cual es más interesante.
Ya sé que soy pesao y que le estoy dando muchas vueltas a esto, pero acertar en la configuración mecánica influye bastante en los resultados finales.
A ver si alguien me puede decir como hacerlo o que debo buscar, que mi nivel de física es muy bajo.
Gracias. Saludos.
Lo vi en su día y el centro de giro sé que está fuera del coche y es el que nos da la dirección de la aceleración normal y tangencial del centro de gravedad del cuerpo.
Pero para que colocar el motor delante o detrás surja el efecto como dicen, tengo que tomar las inercias respecto del centro de gravedad en el coche (ya que mirando desde el punto blanco no sé si da igual donde este el motor), a no ser que la aceleración de todos los puntos del coche sea la misma y entonces voy mal encaminado.
Por lo que supongo que primero es colocar las partes del coche, ver donde cae su centro de gravedad, y desde ahí hacer el estudio calculando las aceleraciones relativas de las partes del coche respecto al centro de gravedad y de ahí las inercias generadas.
La duda es ver como afecta el motor delante o detrás, es decir el centro de gravedad más cercano al eje trasero o mas alejado, el diseño de coche es ese sólo tengo esas dos posibles opciones para montarlo. La distancia entre ejes vendría después.
El tema de la altura del centro de gravedad no la considero, ya que es la misma para ambos motores, sólo es hacerlo en el eje x.
En fin, que no tengo ni idea de lo que digo ni de como enfocar esto, a ver si alguien que sepa de fisíca me da alguna pista, que yo no pase del bloque que subía por un plano inclinado.
Gracias. S2.
(si me dice donde es mejor el motor si delante o detrás para el velocista tb me vale, la de fórmulas que me ahorraría XD)
¿y por qué no pruebas? Ponlo delante, pon el giro al máximo y acelera... ve hasta donde aguanta, luego ponlo detrás, y repite la jugada. Yo apuesto a ponerlo delante... pero habría que ver el resto de pesos del coche, no SIEMPRE será delante, dependerá de la configuración de tu batería, electrónica...
Haz la prueba y ya está, te llevará 5 minutos.
Gira más rápido con el motor delante, lo malo es que no sé por qué. Montaré esta configuración de momento, y ya haré pruebas con la electrónica y sensores hechos. La batería va en medio por razones de espacio, eso no se puede tocar.
Gira más rápido con el motor delante, lo malo es que no sé por qué. Montaré esta configuración de momento, y ya haré pruebas con la electrónica y sensores hechos. La batería va en medio por razones de espacio, eso no se puede tocar.
Jejeje, ya te lo dije yo 😉 No hace falta que sepas porqué es, sino que así va mejor...
Si te sigues emperrando con lo de las masas, decirte que NO se debe calcular inercias separadas, ya que el sistema (el coche) no tiene elementos sueltos, con lo que lo ideal y fácil es calcular la inercia del propio sistema. Como te pille un ingeniero calculando por separado te mata, me imagino que conocerás el chiste de hallar el volumen a una vaca...
Calcula el centro de masa del coche, tanto en el eje "x" (de izquierda a derecha) como en el "y" (de alante a atrás). En curva la fuerza generada será perpendicular al eje y exactamente en el punto 0,0 (el centro de masa).
Otra prueba práctica que puedes hacer para comprender mejor el porqué, es una vez que encuentres el centro de masa (no te compliques! sube el coche a tu dedo y mira en qué punto no se cae 😉 ) apoya el coche en el suelo y empuja con el dedo en el costado del coche de izquierda a derecha en el punto 'y' (que será, pues a 5cm del culo del coche, por ejemplo). Verás que cambiando la posición del motor cambiará el centro de masas (y por tanto el punto en el que empujes en el lateral del coche), y al empujar, una vez aguantará más la presión lateral (la de tu dedo) que con la otra configuración.
Un saludo
PS: Al montar los sensores en el morro y electrónica, puede que el centro de masa se desplace demasiado hacia el morro (ya te he dicho que por lo general tiene que estar lo más centrado posible del coche, tanto izquierda derecha, como alante atrás), con lo que tengas que cambiar la disposición del motor hacia el culo para compensar... con el tiempo se verá.
JM, cuando tienes una duda de estas, una posibilidad es hacer una exageración. Como esos coches son muy pequeños, la diferencia entre poner el motor delante o detrás del eje de transmisión no es muy grande, así que vamos a buscar los extremos:
* Si pusieras el motor 10 cm más adelante que pasaría? Caería cerca de eje delantero, acercandose el comportamiento a un coche más de calle, con tendencia el subviraje.
* Si pusieras el motor 10 cm más atrás que pasaría? Esto descompensaría mucho al coche, con una gran tendencia al sobreviraje.
* (3a opción) Si pusieras el motor 10 cm por delante del eje delantero? Al contrario que el anterior, muchísimo subviraje.
No es matemático pero sirve para muchas ocasiones. Conclusión: el peso entre los dos ejes. Si quieres buena aceleración, peso más atras; si quieres buen paso de curva, peso adelante; si quieres un equilibrio, peso centrado. Piensa en el coche como un ladrillo uniforme.
Las matemáticas nos ayudan, pero a veces sale mejor simplificar.
