死亡半月彎(內輪差)
道路轉彎處發生大型車輾壓摩托車騎士或行人的傷亡意外,通常是他們不知道內輪差會影響安全所造成。雖然駕駛員操縱方向盤決定前輪的轉彎方向,可是後車輪的軌跡並沒有和前輪的軌跡重合。前、後輪的迴轉半徑不同,如下圖,前輪的迴轉半徑R大於後輪的迴轉半徑r,R-r稱作內輪差。摩托車騎士只注意到大型車轉彎和前輪的位置,卻疏忽了內輪差的因素,使得後車輪已悄然貼近自己而陷入危險。
「車子的前、後輪軸距(a)越大,則內輪差越大;轉彎角度(θ)越大,則內輪差越大。」 為什麼 ?
如上圖,車子的軸距是 a
公尺,前輪向左轉彎 θ°,則∠AOB=θ°,前車輪的迴轉半徑
$R=\Large\frac{a}{sin \theta}$,後車輪的迴轉半徑 $r=\Large\frac{a}{tan \theta}$,
所以內輪差$R-r=\Large\frac{a}{sin \theta}-\Large\frac{a}{tan \theta}=$$a\Large(\frac{1-cos\theta}{sin\theta})$。
因為$\Large\frac{1-cos\theta}{sin\theta}=\Large\frac{\frac{1-cos\theta}{2}}{\frac{sin\theta}{2}}=\frac{sin^2\frac{\theta}{2}}{\frac{2sin\frac{\theta}{2}\cdot\cos\frac{\theta}{2}}{2}}=\frac{sin\frac{\theta}{2}}{cos\frac{\theta}{2}}=$$\large\tan\frac{\theta}{2}$,所以內輪差$R-r=a(\large\tan\frac{\theta}{2})$。
因此,車子的前、後輪軸距(a)越大,則內輪差越大;轉彎角度(θ)越大,則內輪差越大。
參考資料:
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