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타이어에 있는 30파운드의 공기가 2톤의 자동차를 어떻게 지탱합니까?

다음에 차에 탈 때는 타이어를 자세히 살펴보십시오. 그것들이 실제로 둥글지 않다는 것을 알게 될 것입니다. 그들은 바닥에 눌려 있습니다. 타이어가 도로와 만나는 바닥의 평평한 부분을 접촉 패치라고 합니다. .

유리 도로를 통해 자동차를 올려다보면 접촉 패치의 크기를 측정할 수 있습니다. 접촉 패치의 길이에 너비를 곱하여 면적을 구한 다음 4개 타이어의 면적을 모두 더하여 접촉 패치의 총 면적을 구합니다.

2톤(4,000파운드) 자동차의 경우 접촉 패치의 면적이 자동차 무게를 타이어 공기압으로 나눈 값과 거의 같다는 것을 알 수 있습니다. 이 경우 4,000파운드를 제곱인치당 30파운드로 나누면 133제곱인치가 됩니다. 많은 것처럼 보일 수 있지만 자동차 타이어의 너비는 약 7인치입니다. 즉, 각 타이어의 접촉 패치 길이는 약 4.75인치입니다.

바깥에 나가서 접촉 패치의 크기를 측정하면 실제로는 이보다 훨씬 더 크다는 것을 알 수 있을 것입니다. 타이어의 어느 곳에서나 트레드 패턴의 너비를 측정하여 접촉 패치의 너비를 꽤 잘 알 수 있습니다. 길이를 구하려면 두 장의 종이를 더 이상 가지 않을 때까지 타이어의 앞뒷면 아래로 밉니다. 이제 두 장의 종이 사이의 거리를 측정하십시오.

이 계산이 시사하는 것보다 접촉 패치가 훨씬 더 큰 이유는 접촉 패치의 앞뒤 가장자리에서 지면에 가해지는 압력이 그다지 높지 않기 때문입니다. 타이어가 지면에 거의 닿지 않는 지점에서는 무게가 거의 지지되지 않습니다. 밀착 패치의 중심으로 갈수록 더 많은 무게가 지지됩니다.

이제 타이어의 압력을 7.5psi로 낮췄다고 가정해 보겠습니다. 이는 이전의 1/4입니다. 당신은 당신의 접촉 패치가 4배 더 커지지 않았다는 것을 알게 될 것입니다. 여기서 타이어 측벽의 강성이 발생합니다. 공기압이 이 정도로 낮으면 타이어의 구조가 자동차 무게의 일부를 견디기 시작합니다.

스포츠카 타이어와 같은 로우 프로파일 타이어는 짧고 뻣뻣한 측벽을 가지고 있으므로 이러한 타이어는 SUV 및 픽업 트럭의 대형 타이어보다 덜 찌그러지는 경향이 있습니다. 실제로 공기압 없이도 달릴 수 있을 정도로 뻣뻣한 타이어가 있습니다. 이것을 런플랫 타이어라고 합니다.

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