Doug Yates var gäst på Dave Moodys SiriusXM Speedway förra veckan. Han tog upp en konvertering du hör mycket i veckan före Daytona och Talladega. Varje 25 hästkrafter i motorn översätter till ungefär en 1 sekund minskning av varvtider. Dave gjorde matten: att ta bort plattorna skulle öka motorn med 450 hästkrafter., Fyrhundrafemtio hästkrafter motsvarar 18 sekunder från varvtiden, förutsatt att alla andra saker är lika. Den sista delen var en mycket viktig kvalifikation. Det kommer tillbaka för att hemsöka oss om en stund.
David Gilliland fick Polen På Daytona med en varvhastighet på 45.153 sekunder och översatte till en hastighet av 199.322 miles per timme. Med hjälp av ovanstående argument skulle hans varvtid minska till 27.153 sekunder. Som översätter till en hastighet av 331.456 mph.In 2004 körde Rusty Wallace 228 mph på Talladega i en obegränsad motor. Det är nästan 100 mph långsammare än vår teoretiska maxhastighet., Låt oss ignorera de farhågor som NASCAR racecars tenderar att få aerodynamiskt instabil om de vänder sig vid höga hastigheter och tänker bara på rak linje hastighet.
så låt oss titta på vilka gränser hur snabbt en bil kan gå. Vi överväger två stora krafter: den kraft motorn gör, som driver bilen framåt, och dragkraften, som driver bilen bakåt.
det är precis som en dragkamp. Som någonsin drar hårdare, det är den direkta bilen kommer att gå., (Det beror på att kraften är, som din fysiska lärare utan tvekan upprepas om och om igen, en vektor.
på de flesta spår, om du vill skicka någon, kliver du på gasen, motorn producerar mer kraft och du accelererar. Daytona och Talladega är unika i att motoreffekten är begränsad till ca 450 hk. Pedalerna på golvet hela vägen runt. Du är ständigt i den sista situationen, där bilen rör sig med en konstant (en terminal) hastighet, vilket är den snabbaste hastigheten du kan få. Motorn gör allt den kan.,
Så här är fångsten-anledningen till att frasen ”alla andra saker lika” orsakar problem. Allt annat är inte lika. Specifikt, dra. Drag är helt enkelt kraften i luftmolekylerna som trycker på bilen, men den kraften ökar kvadratiskt, precis som downforce. Om bilen går dubbelt så fort får du fyra gånger (två kvadrat) dragen. Det är inte rättvist: du måste arbeta fyra gånger svårare att få dubbelt så snabbt. Men det är fysik för dig.
argumentet ovan förlitade sig på antagandet att dragen förblev konstant – och det gör det definitivt inte., Det blir värre, eftersom strömmen beror på hastighet kubed. Så för att gå dubbelt så snabbt måste du övervinna fyra gånger så mycket drag och du behöver åtta gånger (2x2x2) kraften.
Du kan uppskatta terminalhastigheten hos en racerbil med hjälp av en enkel fysik. Terminalhastigheten är förhållandet mellan effekten (P) och dragen (D):
det maximala dra du kan ha är proportionellt mot terminalhastigheten kvadrerad:
vilket innebär att terminalhastigheten hamnar beroende på Kubens rot av strömmen!,
om kraften i en motor fördubblas ökar terminalhastigheten endast med kubroten på två, vilket är 1,26. Om vi tar 200 mph som en trevlig rund terminal hastighet för en begränsad motor, ta bort plattorna och fördubbla motoreffekten till 900 hk skulle bara öka terminalhastigheten för den obegränsade motorn till 252 mph. Det är ganska förvånande – du fördubblar motoreffekten och du får bara 50 mph mer. Sådan är kraften i kubrötter.
om naturen var linjär skulle det vara mycket mindre intressant.,
många tack till mina vänner Josh Browne och Andy Randolph, både utmärkta ingenjörer och alltid villiga att låta mig studsa idéer av dem och kontrollera att jag inte är galen. Inte minst när det gäller fysik.