用轮胎压力称重汽车

我想对我的萨博96做的第一件事是建立一个基准体重。赛车使用的最便宜的秤超过700美元，所以这不是一个选择。人们用过浴室秤，但我宁愿没有十六个浴室秤。我想到的一个想法是使用轮胎本身。我没有去寻找其他人是否有足够的天才/笨到能想到这一点。有时候尝试回答你自己的问题会更有趣。

我们知道汽车的重量必须受到轮胎的作用力，因为轮胎是唯一与地面接触的东西(如果一切正常的话)。轮胎处的四个反作用力=汽车的总重量。如果汽车的重量分布得很好，轮胎上的每一种反应都会是相同的。但是，以我的萨博为例，前面有一个引擎，后备箱里的垃圾相对较少。所以我预计前面会有更多的重量。

在高中物理课上，你可能记得P=F/A的关系式，或者压力是力除以面积。我们要找出每个轮胎上的力。通过重新排列，我们得到F=PA。压力是用轮胎压力计测得的。A是轮胎与地面接触的面积。快速的健康检查就是爆胎。你知道，只要看看，当你需要给轮胎打气的时候。地面上的橡胶有点凹陷和凹陷。反作用力保持不变(因为汽车还没有开始悬浮或下沉到地面)，但压力已经下降。因此，作为回应，轮胎的面积或足迹会上升。

首先，我四处走动，把我所有的轮胎压力设置为完全相同的磅/平方英寸(Psi)。我花了25美元买了一个像样的压力表，所以我觉得我可以相当准确。

为了得到脚印，我在四面八方滑入纸张，找出轮胎与地面接触的范围。我测量的是一个尖锐的矩形，而实际上，足迹的角部是圆角的，但我认为这是一个可以接受的简化。

困难的是弄清楚如何接近踏板。这些凹槽显然没有与地面接触，但它们仍然计入面积吗？我想这取决于轮胎的结构。举个例子，让我们想一想桌子上的一本书。桌子的脚提供了一个相对较小的面积来反应书本的重量。但书中没有看到脚下的高压。桌子的结构为书的重量提供了一个更大的表面(桌面)来反作用。

对于我的车来说，轮胎内部的空气起到了书的作用，胎面块起到了桌腿的作用，轮胎结构在胎面和空气之间起到了桌面的作用。那么轮胎是否有足够的结构来将力分散到更大的区域，比如桌面呢？还是胎面块直接推动轮胎内部的空气(相当于没有桌面的桌子腿上放着一本书)？我不能以这样或那样的方式推理，所以我两个都试过了。

为了让我的力量放在轮胎上，我简单地将压力乘以足迹的面积。磅/平方吋*平方吋=磅。退房了。

对于打折了胎面凹槽面积的版本，沿着宽度，我从测量值中减去0.25英寸/凹槽*3凹槽=0.75英寸。沿着长度，每英寸有一条1/8英寸长的凹槽，所以我把尺寸乘以7/8。我忽略了更小、更浅的凹槽，因为我认为它们会有我之前讨论的“桌面”效应。换句话说，在凹槽和轮胎内部之间有足够的橡胶，力的分布足以抵消凹槽。

总而言之，忽略胎面的版本给了我2377磅的总重量。考虑到凹槽的版本给了我1731磅的总重量。更大的足迹给了我更高的权重，这是有道理的。重量分布显示前轮约占重量的55%。这和我对前置引擎汽车的预期是一致的。

我决定开车去最近的公共磅秤，称一称真正的重量。花上12美元，我就得到了答案：2040磅。我承认，在我发胖之前，我确实有点放屁，还加满了汽油。考虑到我添加的汽油，实际的苹果对苹果的重量更接近2010磅。那么这意味着什么呢？我的第一个想法是，我轮胎的胎面应该在中间的某个地方。我回到我的车里，仔细看了看。围绕轮胎圆周的凹槽比横跨轮胎的凹槽深。我重新计算了一下，只计算了那些凹槽，得到了1,978磅。仅比实际重量低约30磅，或~2%。

那么这是一个好方法吗？我不能肯定，因为这只是一个数据点。当你有了一个可以比较的真实结果之后，当你调整你的方法时，总是很难判断的。在这种情况下，调整是我已经在考虑的事情，并且植根于现实，所以它感觉相当有效。

如果有人尝试的话，我很乐意听到其他的结果。我认为它可以很好地与光油一起工作(它完全避免了胎面问题)。对于不光滑的轮胎，考虑胎面可能很大程度上取决于轮胎的结构。猜测和检查可能是唯一的办法。在第一次之后，一旦建立了一种方法，它可能会更有用。重量分布看起来非常可信，并且对胎面/整体重量不是很敏感。

总而言之，这是一种很酷的、免费的称量汽车的方式，也是一次满足我自己好奇心的有趣体验。

附录：有人向我指出，我完全忽略了轮胎的侧壁僵硬。因此，该方法对于总重量可能不是那么准确-尽管对于重量分布仍然很有趣。这就是为什么我要分享我的学习！我也可以从读者那里学到东西。

绘画练习6.如果你错过了，这就是我学习绘画的原因。