Doug Yates war zu Gast auf Dave Moody ‚ s SiriusXM Speedway Letzte Woche. Er brachte eine Bekehrung, die Sie viel in der Woche vor Daytona und Talladega hören. Alle 25 PS im Motor führen zu einer Verringerung der Rundenzeiten um etwa 1 Sekunde. Dave hat die Rechnung gemacht: Das Entfernen der Platten würde den Motor um 450 PS erhöhen., Vierhundertfünfzig weitere PS entsprechen 18 Sekunden Rückstand auf die Rundenzeit, vorausgesetzt, alle anderen Dinge sind gleich. Dieser letzte Teil war eine sehr wichtige Qualifikation. Es wird in einem Moment zurückkommen, um uns zu verfolgen.
David Gilliland holte die Pole in Daytona mit einer Rundengeschwindigkeit von 45.153 Sekunden, was einer Geschwindigkeit von 199.322 Meilen pro Stunde entspricht. Mit dem obigen Argument würde seine Rundenzeit auf 27.153 Sekunden sinken. Das entspricht einer Geschwindigkeit von 331.456 mph.In 2004, Rusty Wallace lief 228 mph bei Talladega in einem uneingeschränkten Motor. Das ist fast 100 Meilen pro Stunde langsamer als unsere theoretische Höchstgeschwindigkeit., Lassen Sie uns die Bedenken ignorieren, dass NASCAR-Rennwagen dazu neigen, aerodynamisch instabil zu werden, wenn sie sich mit hohen Geschwindigkeiten umdrehen und nur an die Geschwindigkeit der Geraden denken.
Schauen wir uns also an, welche Grenzen wie schnell ein Auto gehen kann. Wir betrachten zwei Hauptkräfte: die Kraft, die der Motor ausübt, die das Auto vorwärts treibt, und die Widerstandskraft, die das Auto rückwärts drückt.
Es ist genau wie ein Tauziehen. Was immer härter zieht, das ist der Weg, den das Auto gehen wird., (Das liegt daran, dass Kraft, wie Ihr Physiklehrer zweifellos immer wieder wiederholt, ein Vektor ist.
Wenn Sie auf den meisten Strecken jemanden passieren möchten, treten Sie auf das Gas, der Motor erzeugt mehr Kraft und Sie beschleunigen. Daytona und Talladega sind insofern einzigartig, als die Motorleistung auf etwa 450 PS begrenzt ist. Die Pedale auf dem Boden, den ganzen Weg herum. Sie befinden sich ständig in der letzten Situation, in der sich das Auto mit einer konstanten Geschwindigkeit (einem Terminal) bewegt, was die schnellste Geschwindigkeit ist, die Sie erreichen können. Der Motor tut alles, was er kann.,
Also hier ist der Haken – der Grund, warum der Ausdruck“ alle anderen Dinge gleich “ Probleme verursacht. Alle anderen Dinge sind nicht gleich. Insbesondere ziehen. Drag ist einfach die Kraft der Luftmoleküle, die auf das Auto drücken, aber diese Kraft erhöht sich quadratisch, genau wie Abtrieb. Wenn das Auto doppelt so schnell fährt, erhalten Sie vier Mal (zwei Quadrate) den Widerstand. Es ist nicht fair: Man muss viermal härter arbeiten, um doppelt so schnell zu werden. Aber das ist Physik für dich.
Das obige Argument stützte sich auf die Annahme, dass der Widerstand konstant blieb – und das definitiv nicht., Es wird schlimmer, weil die Leistung von der Geschwindigkeit abhängt. Um also doppelt so schnell zu fahren, musst du viermal so viel Widerstand überwinden und du brauchst achtmal (2x2x2) die Kraft.
Sie können die Endgeschwindigkeit eines Rennwagens mit einer einfachen Physik schätzen. Die Endgeschwindigkeit ist das Verhältnis der Leistung (P) zum Widerstand (D):
Der maximale Widerstand, den Sie haben können, ist proportional zur Endgeschwindigkeit im Quadrat:
Was bedeutet, dass die Endgeschwindigkeit abhängig von der Würfelwurzel der Leistung endet!,
Wenn sich die Leistung eines Motors verdoppelt, erhöht sich die Endgeschwindigkeit nur um die Würfelwurzel von zwei, die 1,26 beträgt. Wenn wir 200 mph als schöne runde Endgeschwindigkeit für einen eingeschränkten Motor nehmen, würde das Entfernen der Platten und die Verdoppelung der Motorleistung auf 900 PS nur die Endgeschwindigkeit für den uneingeschränkten Motor auf 252 mph erhöhen. Das ist ziemlich überraschend – Sie verdoppeln die Motorleistung und Sie erhalten nur 50 Meilen pro Stunde mehr. So ist die Kraft der Würfelwurzeln.
Wenn die Natur linear wäre, wäre es viel weniger interessant.,
Vielen Dank an meine Freunde Josh Browne und Andy Randolph, beide ausgezeichnete Ingenieure und immer bereit, mich Ideen von ihnen abprallen zu lassen und zu überprüfen, ob ich nicht verrückt bin. Zumindest nicht, wenn es um Physik geht.