Ulaştırma #04 | Çekiş Kuvveti, İvmelenme ve Yakıt

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Açılıştaki 3D animasyonda dersin örnek otomobilinin iki eşi yan yana kalkıyor: biri ıslak, öteki kuru şeritte. Motor ikisine de aynı kuvveti veriyor; ama ıslak şeritte lastik bu kuvvetin ancak bir kısmını yola aktarabiliyor, ön tekerlekler patinaj yapıyor ve araç geride kalıyor. Bu derste dirençleri yenen çekiş kuvvetini, onu sınırlayan iki etkeni (lastiğin tutunması ve motor) ve ivmelenmeyi hesaplıyoruz. Bu derste: - En büyük çekiş kuvveti: çeker akstaki normal yük × yol tutunma katsayısı; hızlanırken yük arka aksa aktarılır. - Önden çekiş ve arkadan itiş bağıntıları; yol tutunma katsayıları (iyi-kuru 1.00, iyi-ıslak 0.90, kötü-kuru 0.80, kötü-ıslak 0.60, kar-buz 0.25). - Motorun tekerleğe verdiği kuvvet Fe = Me · ε0 · ηd / r; dişli indirgemesi, aktarma verimi 0.75–0.95, lastik kayması %2–5. - Kullanılabilir çekiş kuvveti, tutunma sınırı Fmax ile motor kuvveti Fe'nin küçüğüdür. - Kütle çarpanı γm = 1.04 + 0.0025 ε0²; F − ΣR = γm · m · a; en büyük hız net kuvvetin sıfır olduğu yerde. - Özgün örnek: önden çekişli 1500 kg otomobil (L 2.7 m, lf 1.1 m, h 0.55 m): kötü-ıslak yolda Fmax ≈ 4678 N, iyi-kuru yolda ≈ 7269 N; arkadan itişli olsaydı ıslakta ≈ 4077 N. - Özgün örnek: Me 200 N·m, ε0 12, ηd 0.90, r 0.30 m → Fe = 7200 N; 3000 dev/dk ve %3 kaymayla V ≈ 27 km/h. - Islakta tutunma (4678 N), kuruda motor (7200 N) sınırlar; γm ≈ 1.4, a ≈ 2.16 ve 3.36 m/s²; sabit ivmeli kaba hesapla 25 m/s'ye ≈ 7.4 s. - Yakıt verimliliği: motor tasarımı, aktarma verimi, ağırlık, sürüklenme katsayısı, ön alan, lastikler ve güvenlikle ödünleşim. - Üç tuzak. Bölümler: 0:00 Geçen Ders ve Bugün 0:26 Bir Bakış: Islak ve Kuru Kalkış 0:49 Lastiğin Sınırı: Tutunma 1:23 Örnek 1: En Büyük Çekiş Kuvveti 1:57 Motorun Kuvveti ve Dişliler 2:47 Kullanılabilir Çekiş Kuvveti 3:16 Örnek 2: Kalkış İvmesi 4:05 En Büyük Hız ve Hızlanma Süresi 4:38 Yakıt Verimliliği 5:10 Üç Tuzak 5:34 Özet Bir sonraki derste frenleme ve durma mesafesine geçiyoruz. Kaynak kitap: F. L. Mannering, S. S. Washburn, Principles of Highway Engineering and Traffic Analysis, 7. baskı (Wiley, 2020), Bölüm 2.6–2.8. Kitap ABD birimleriyle yazar; derste SI kullanıldı. Konu sırası, tanımlar ve bağıntılar kitaptan alındı; 3D sahne, örnekler ve sayılar özgündür. İnşaat Mühendisliği öğrencileri için Ulaştırma serisinin 4. dersi. Ön koşul: temel fizik ve dinamik.