Doug Yates var gjest på Dave Moody ‘ s SiriusXM Speedway i forrige uke. Han tok opp en konvertering hører du mye i uken før Daytona og Talladega. Hver 25 hestekrefter i motoren oversetter til om en 1 sekund nedgang i rundetider. Dave gjorde regnestykket: Ta ut platene ville øke motor med 450 hestekrefter., Fire hundre og femti mer hestekrefter tilsvarer 18 sekunder av runden tid, forutsatt at alle andre forhold like. At siste del var en veldig viktig kvalifikasjon. Det vil komme tilbake å hjemsøke oss i et øyeblikk.
David Gilliland fikk stang i Daytona med en runde hastighet på 45.153 sekunder, oversette til en hastighet på 199.322 miles per time. Ved hjelp av ovennevnte argumentasjon, fanget hans tid ville ha redusert til 27.153 sekunder. Som oversetter til en hastighet på 331.456 mph.I 2004, Rustne Wallace løp 228 km / t på Talladega i en ubegrenset-motoren. Det er nesten 100 km / t saktere enn våre teoretisk maksimal hastighet., La oss ignorere de hensynene som NASCAR racecars har en tendens til å få aerodynamisk ustabile hvis de snur seg rundt i høy hastighet, og tror bare om rett linje hastighet.
Så la oss se på hva som begrenser hvor fort bilen kan gå. Vi vurderer to store styrker: styrke motoren gjør, som driver bilen fremover, og dra-kraft, som presser bilen bakover.
Det er akkurat som en tautrekking. Som noen gang er vanskeligere å trekke, er at den direkte bilen kommer til å gå., (Det er fordi kraft er, som deres fysiske lærer ingen tvil om gjentatt over og over, er en vektor.
På de fleste spor, hvis du ønsker å passere noen, og du går på gass, motoren produserer mer kraft og du akselerere. Daytona og Talladega er unik i at motoreffekten er begrenset til ca 450 hk. Pedalene på gulvet hele veien rundt. Du er svært i den siste situasjonen, der bilen beveger seg på en konstant (terminal) hastighet, som er den raskeste hastighet du kan få. Motoren er å gjøre alt den kan.,
Så her er det catch – grunnen til at uttrykket «alt annet like» fører til problemer. Alle andre ting er ikke like. Spesielt dra. Dra ganske enkelt i kraft av luftmolekyler presser på bilen, men at styrken øker quadratically, akkurat som downforce. Hvis bilen går dobbelt så fort, du får fire ganger (to kvadrat) dra. Det er ikke rettferdig: du må jobbe fire ganger hardere for å få dobbelt så fort. Men det er fysikk for deg.
argumentet ovenfor lettelse opp på antakelsen om at dra holdt seg konstant, og det definitivt ikke., Det blir verre, fordi makt er avhengig av hastighet cubed. Så for å gå dobbelt så fort, du må overvinne fire ganger så mye dra og du trenger åtte ganger (2x2x2) makt.
Du kan beregne terminal velocity av en racerbil ved hjelp av noen enkle fysikk. Terminal velocity er forholdet mellom effekt (P) for å dra (D):
Den maksimale drar du kan ha er proporsjonal til terminal velocity squared:
Som betyr at terminal velocity ender opp avhengig av kubikkrot av kraft!,
Hvis kraften av en motor dobler, terminal velocity bare øker med kubikkrot av to, som er 1.26. Hvis vi tar 200 km / t som en fin runde terminal velocity for en begrenset motoren, fjerne platene, og en dobling av motorkraft til 900 kw ville bare øke terminal velocity for ubegrenset motoren for å 252 km / t. Det er ganske overraskende – du doble motorkraft og du får bare 50 mph mer. Slik er kraften av kuben røtter.
Hvis arten var lineær, ville det være en mye mindre interessant.,
Mange takk til mine venner Josh Browne og Andy Randolph, begge gode ingeniører og alltid villig til å la meg sprette ideer av dem, og kontroller at jeg ikke er gal. Ikke minst når det kommer til fysikk.