Очевидное — невероятное

У какого масла меньше вязкость – у минерального или у синтетического? Кто быстрее стартует – трактор или легковушка? Ответы на очевидные вопросы могут быть неверными. Тем более что, нравится это кому-то или нет, но люди постепенно превращаются из автолюбителей в банальных пользователей автомобиля. И причина не только в том, что современная техника стала почти необслуживаемой. Многим водителям совершенно безразлично, как что-то устроено: едет – и ладно. Правда, когда оно перестаёт ехать — у такого горе-водятла начинаются истерики и стоны растерзанной души, ну да нам-то это только давай поржать. И вот для тех, кто понимает — неочевидные ответы на технические загадки:

1. Какое транспортное средство из нижеперечисленных первым уйдет на дистанцию (быстрее будет разгоняться в начале) в гонке с общим стартом?

А – гусеничный трактор ДТ‑75 (двигатель 75 л.с., масса 6 тонн);
Б – Боинг‑747;
В – велосипед;
Г – Лада Гранта.

Правильный ответ: А. В момент одновременного старта все преимущества – у трактора ДТ‑75. На низшей передаче тяговое усилие гусениц достигает примерно 44 300 Н, и благодаря их отменному сцеплению с дорогой оно уверенно реализуется. Ускорение трактора массой 6 т близко к 0,75g. У Гранты же передние шины при старте разгружаются, их сцепление падает – развить даже ускорение 0,5g не всегда возможно. Боинг‑747 и того хуже: самолет со взлетной массой 400 т и суммарной тягой четырех двигателей 1 130 000 кН стартует с ускорением всего около 0,29g. А велосипедист и того медленнее!

2. Спортивный автомобиль разгоняется до 100 км/ч за 3,0 с. Какие технические ухищрения могут сократить это время до 2,0 с?

А – увеличение мощности и крутящего момента двигателя;
Б – снижение коэффициента аэродинамического сопротивления Сх;
В – установка эффективного антикрыла;
Г – задача не имеет решения: это теоретически невозможно.

Правильный ответ: В. Ускорение автомобиля ограничено сцеплением шин с дорогой. При коэффициенте сцепления около 1,0 (сухой асфальт) даже полноприводная машина не позволяет получить ускорение выше 1,0g. Будь мотор хоть в миллион сил, а Сх равен нулю — минимальное расчетное время разгона до сотни составит 2,83 с.

Остается одно – увеличить силу сцепления с дорогой. У прогретых гоночных покрышек коэффициент сцепления на сухом асфальте равен 1,4–1,6, но мы говорим про стандартные колеса. Небольшие антикрылья гоночных формул, прижимающие колёса к дороге, тоже не помогут: на скорости до 100 км/ч они малоэффективны. Но если установить на машину перевернутое крыло от легкого самолета со взлетной скоростью менее 100 км/ч, чтобы увеличить прижимную силу и тем самым улучшить сцепление, это позволит решить задачу – во всяком случае, теоретически.

На самом деле эффективное решение — это использовать «воздушную подушку наоборот» — присасывать машину к дороге, откачивая воздух у нее из-под днища. Такая технология использовалась на Формуле-1, но была запрещена.

3. У какого масла стандарта 10W‑40 меньше вязкость при 100 °C – у синтетического или у минерального?

А – у синтетического;
Б – вязкость одинакова;
В – у минерального;
Г – возможны оба варианта.

Правильный ответ: Г. У обоих масел одинаков лишь диапазон изменения вязкости при 100 °C, но ее конкретные величины при этом могут различаться. Для указанного масла этот разброс составляет от 12,6 до 16,3 мм²/с. Поэтому теоретически возможны оба варианта.

4. Вместо штатного аккумулятора энергоемкостью 50 А·ч установили другой – на 75 А·ч. Каковы негативные последствия такой замены?

А – увеличится среднее время заряда;
Б – возрастет нагрузка на генератор;
В – негатива не будет;
Г – батарея постоянно будет недозаряженной.

Правильный ответ: В. Если установить на машину более вместительный бензобак, то с какой стати он должен быть, к примеру, полупустым, а бензонасос – перегруженным? Так и здесь: негатива не будет. При зарядке постоянным напряжением излишним токам просто неоткуда взяться. Среднее время заряда также не изменится: оно определяется степенью разряженности батареи, а не этикеткой на корпусе. И если аккумулятор потерял при пуске 1 А·ч, то генератор должен вернуть обратно точно такой же заряд. И время подзарядки от емкости, конечно же, не зависит.

На самом деле есть нюанс — внутреннее сопротивление более емкого аккумулятора, как правило, меньше, чем у менее емкого, соответственно у него меньше потери энергии и при отдаче тока, и при зарядке. Поэтому более емкий аккумулятор не только не хуже, а еще и лучше менее емкого. Но разница во времени заряда и нагрузке на генератор — очень невелика.

5. Какой из перечисленных ниже четырехтактных двигателей является самоуравновешенным?

А – трехцилиндровый;
Б – четырехцилиндровый;
В – рядная «шестерка»;
Г – V‑образная «шестерка».

Правильный ответ: В. Двигатель – это множество деталей, движущихся с ускорениями. Для каждой детали ее масса, помноженная на ускорение, определяет силу инерции. А там, где есть сила и плечо, возникают моменты. Конкретное распределение сил и моментов зависит от конструкции мотора, но и те и другие действуют на опоры двигателя, порождая вибрации. Если удается добиться взаимного уничтожения влияния этих факторов, то такой мотор называют полностью самоуравновешенным.

К сожалению, всего несколько конструкций двигателей являются самоуравновешенными по своей природе – среди них, например, шестицилиндровый рядный мотор и 12‑цилиндровый V‑образный (поскольку он представляет из себя две рядных шестерки с общим коленвалом). Рядную «четверку» подвели силы инерции второго порядка. Трехцилиндровому мотору еще хуже: виноваты моменты центробежных сил и силы инерции двух порядков. А V‑образная «шестерка» не уравновешена по моментам.

6. В заднем колесе прицепа-роспуска, буксируемого по ровной сухой дороге, случайно застрял камешек. В какую сторону он полетит, если освободится?

А – всегда вперед, по ходу автомобиля;
Б – назад, против хода автомобиля;
В – в любую сторону с равной вероятностью;
Г – вперед, если в момент отрыва не касается асфальта.

Правильный ответ: Г. Камень, вращающийся с колесом, движется по циклоиде. (Эту кривую продемонстрируют в движении велосипедные колёса со светящимися колпачками.) Свободное движение тела начинается по касательной к той траектории, по которой оно двигалось перед отрывом. Эта касательная всегда имеет составляющую по направлению движения и никогда – против. Значит, камень, вылетев из колеса, полетит по направлению движения. При этом его скорость может превышать скорость автомобиля вдвое! Кстати, именно по этой причине такие камешки частенько летят в кабину тягача.

Исключение – точка касания с дорогой, в которой линейная скорость равна нулю. Если камень освободится именно в этот момент, то останется на месте.

Почему же камни иногда разбивают стекла машин, идущих сзади? Во‑первых, если вместо асфальта окажется грунт или скользкая дорога, то ведущее колесо может забуксовать и выбросить камень в произвольном направлении, в том числе и назад. Во‑вторых, задняя машина может догнать летящий перед ней камень. Понятно, что вероятность поймать такой «подарок» от того же роспуска гораздо выше, чем от легковушки, где камешек может заплутать в колесной нише.

7. О чем говорит потребителю цвет охлаждающей жидкости в момент покупки?

А – о типе антифриза: традиционный, карбоксилатный, гибридный, лобридный;
Б – ни о чем;
В – о взаимозаменяемости;
Г – о температуре замерзания.

Правильный ответ: Б. Современные охлаждающие жидкости не имеют цвета. Окраска в тот или иной тон – выбор конкретного производителя, а не следствие каких-либо химических реакций. Поэтому антифризы одного цвета могут различаться по составу, а разноцветные, напротив, могут оказаться одинаковыми.

8. Какой из перечисленных параметров бензина не нормируется Техническим регламентом?

А – точное октановое число;
Б – содержание смол;
В – фракционный состав;
Г – ни один из перечисленных параметров.

Правильный ответ: Г. Для октанового числа любого бензина Техническим регламентом нормируется только нижняя граница – не ниже 80 по исследовательскому методу и 76 по моторному. Его точное значение при этом не оговаривается. Смолы и фракционный состав также не упомянуты.

Источник материала