Doug Yates was vorige week te gast op Dave Moody ‘ s SiriusXM Speedway. Hij bracht een bekering naar voren die je veel hoort in de week voor Daytona en Talladega. Elke 25 PK in de motor vertaalt zich naar ongeveer een 1 seconde afname van de rondetijden. Dave deed de berekening: het verwijderen van de platen zou de motor met 450 pk verhogen., Vierhonderdvijftig meer pk komt overeen met 18 seconden van de rondetijd, ervan uitgaande dat alle andere dingen gelijk zijn. Dat laatste deel was een zeer belangrijke kwalificatie. Het zal ons zo achtervolgen.David Gilliland haalde de pole op Daytona met een ronde snelheid van 45,153 seconden, wat zich vertaalde naar een snelheid van 199,322 mijl per uur. Met behulp van het bovenstaande argument zou zijn rondetijd afnemen tot 27,153 seconden. Dat vertaalt zich naar een snelheid van 331.456 mph.In in 2004 reed Rusty Wallace 228 km / u op Talladega in een onbeperkte Motor. Dat is bijna 100 km / u langzamer dan onze theoretische maximumsnelheid., Laten we negeren de zorgen dat NASCAR raceauto ‘ s de neiging om aerodynamisch instabiel als ze draaien rond bij hoge snelheden en denken alleen over rechte lijn snelheid.
dus laten we eens kijken naar welke grenzen hoe snel een auto kan gaan. We overwegen twee grote krachten: de kracht die de motor maakt, die de auto naar voren drijft, en de trekkracht, die de auto naar achteren duwt.
Het is precies als een touwtrekken. Die ooit harder trekt, dat is de directe die de auto gaat rijden., (Dat komt omdat kracht, zoals je fysieke leraar ongetwijfeld steeds weer herhaalt, een vector is.
op de meeste tracks, als je iemand wilt passeren, stap je op het gas, de motor produceert meer kracht en je accelereert. Daytona en Talladega zijn uniek in dat motorvermogen is beperkt tot ongeveer 450 pk. De pedalen op de vloer de hele weg rond. Je bent permanent in de laatste situatie, waarin de auto beweegt met een constante (een terminal) snelheid, dat is de snelste snelheid die je kunt krijgen. De motor doet alles wat hij kan.,
dus hier is de vangst-de reden waarom de zin “alle andere dingen gelijk” problemen veroorzaakt. Alle andere dingen zijn niet gelijk. Om precies te zijn, drag. Drag is gewoon de kracht van de luchtmoleculen die op de auto duwen, maar die kracht neemt Quadratisch toe, net als downforce. Als de auto twee keer zo snel gaat, krijg je vier keer (twee kwadraat)De Sleep. Het is niet eerlijk: je moet vier keer harder werken om twee keer zo snel te zijn. Maar dat is Natuurkunde voor jou.
het bovenstaande argument was gebaseerd op de veronderstelling dat de drag constant bleef – en dat is het zeker niet., Het wordt nog erger, want de kracht hangt af van de snelheid in de kubus. Dus om twee keer zo snel te gaan, moet je vier keer zoveel weerstand overwinnen en heb je acht keer (2x2x2) de kracht nodig.
u kunt de eindsnelheid van een raceauto schatten met behulp van enkele eenvoudige fysica. De eindsnelheid is de verhouding van de macht (P) tot de sleep (D):
De maximale sleep die u kunt hebben is evenredig met de eindsnelheid in het kwadraat:
wat betekent dat de eindsnelheid eindigt afhankelijk van de kubuswortel van de macht!,
als het vermogen van een motor verdubbelt, neemt de eindsnelheid alleen toe met de kubuswortel van twee, dat is 1,26. Als we 200 mph nemen als een mooie ronde eindsnelheid voor een beperkte Motor, zou het verwijderen van de platen en het verdubbelen van het motorvermogen tot 900 PK de eindsnelheid voor de onbeperkte Motor alleen maar verhogen tot 252 mph. Dat is nogal verrassend – je verdubbelt het motorvermogen en je krijgt maar 50 km / u meer. Dat is de kracht van kubuswortels.
als de natuur lineair zou zijn, zou het een stuk minder interessant zijn.,
Veel dank aan mijn vrienden Josh Browne en Andy Randolph, beide uitstekende ingenieurs en altijd bereid om me ideeën van hen te laten stuiteren en te bevestigen dat ik niet gek ben. Niet, tenminste, als het op natuurkunde aankomt.