Auton painon vaikutus huippunopeuteen

[alpi]

Paino = Voima, joka vetää autoa maata kohti (massan ja putoamiskiihtyvyyden tulo)
Tien tukivoima = Voima, joka kumoaa painovoiman vaikutuksen (estää autoa putoamasta)

Moottorin autoa eteenpäin vievä voima = Voima, jolla auto pyrkii eteenpän
Ilmanvastus = Voima, joka vastustaa auton kulkemista

Huippunopeus = Se piste, jolloin ilmanvastus on kasvanut yhtä suureksi, kuin autoa eteenpäin vievä voima


Kiihtyvyys voidaan haluttaessa laskea jakamalla autoa eteenpäin vievä voima auton massalla.


Näillä pärjää aika pitkälle, jos tarpeeksi yksinkertaistetaan :P

[jarpale]

Kiihtyvyys voidaan haluttaessa laskea jakamalla autoa eteenpäin vievä voima auton massalla.

Korjaus tähän: Kiihtyvyys on kaikkien autoon vaikuttavien voimien summa jaettuna massalla. Ja sekin on totta vain likiarvoisesti.

[jasso]

Niin, piirrät kaikki voimavektorit ja huippunopeus on silloin, kun noiden vektorien resultantti on nollavektori eli kukaan ei vedä enää mihinkään suuntaan kovempaa kuin toinen. Sieltä voi sitten hakea ne vektorit, joissa on massa tekijänä.

Fysiikkahan on eksakti tiede. Vain matemaattisesti todistettavat asiat ovat päteviä. Kaikki muu on mutua.

Ei varmaan kannattaisi myöntää, mutta fyysikon titteli on itsellä oikeastaan muutaman paperin päässä. Jos jotain olen viimein oppinut, niin sen, että ymmärrän, että en ymmärrä mistään oikein vielä mitään :)

[Ugemi]

Ja huippunopeus myös lienee se piste, jossa liikettä vastustavien voimien summa on sama kuin eteenpäin vievien. Toki yksinkertaistettuna lienee lähellä tuota ilmanvastusta.

[salonenm]

Joo-å. Ja kerran vielä pojat .)
Enpä ole nähnyt vielä yhtäkään tässä ketjussa esitettyjen väittämien/tms todistamista oikeaksi taikka vääräksi. Enemmänkin menee siten että joidenkin asioiden osalta on enemmän kannatusta kuin toisten.

Ihan oikeasti, kysymys on niin perusfysiikasta, että voisi olettaa, että KVG jos asia askarruttaa. Kuitenkin ketjussa on ajotilalaskurin tuloksia, joista jotkut ehkä voivat päätelmiäkin tehdä.

Niille joille asia tuntuu nyt niin kovin vaikealta, niin vierintävastus Fv = CrrN, missä Crr on vierintäkitkakerroin (asvaltilla h-autolle 0,01 -0,02) ja N on normaalivoima (= paino). Ja ilmanvastus Fi = 1/2 roCdA(v+v0)^2, missä ro on ilmantiheys, Cd on ilmanvastuskerroin, A on otsapinta-ala, v on ajoneuvon nopeus ja v0 tuulennopeus.

Olen just tehnyt pitkän työpäivän, eikä aivot ehkä käy täysille, joten seuraavassa voi olla virheitä, mutta mikäli on, korjatkaa ne, niin saadaa niitä laskuja tänne.

Koska olen hiton laiska, en jaksa nyt kaivaa mitään S4/S6:n tarkkoja lukuja, joten pöllin wikipediasta suoraan CdA:n suurinpiirtein samanikäiseltä saab 900:lta, tuo lukema on 0,660 m2. Heitetään oletuksen, että ilma on kuiva ja 20 asteista eli ro = 1,205 kg/m3 ja oletetaan auto + kuski painoksi vaikka 1700kg

Jos ajetaan 200km/h = 55,6m/s, niin ilmanvastus on

1/2 * 1,205 kg/m3 * 0,66m2 * (55,6m/s)^2 = 1227 kgm/s2 ~ 1230 N

Samaan aikaan auton vierintävastus on

0,015 * 1700kg * 9,81m/s2 = 250N

Kuten huomataan koko vierintävastus on n. viidesosa ilmanvastuksesta. Parin sadan kilon muutos suuntaan tai toiseen ei vaikuta kokonaisvastukseen kuin muutaman prosentin.

Esim. 1400kg autolla tuo vastus on 206 N

Jos autolla pääsee n. 250km/h nopeuksia = 69,4m2, niin ilmanvastus on

1/2 * 1,205 kg/m3 * 0,66m2 * (69,4m/s)^2 ~ 1920 N

Lasketaan vielä tarvittava teho

Koska Teho P = F * v, P = ( 1920kgm/s2 + 250kgm/s2 ) * 69,4 m/s ~ 150Kw

Optimaalisesti välitykset jne valitsemalla, 150Kw pyörätehoa riittää 250km/h nopeuteen. 150Kw pyörätehoa on quattrossa n. 150Kw / 0,75 = 200Kw = 272 hv moottoritehoa.

Jos nyt oikein laskin niin

1700kg auto + kuskilla:
250km/h = 272 hv
300km/h = 455hv
330km/h = 600hv
340km/h = 650hv
350km/h = 707hv

Ja 1400kg auto + kuskilla

250km/h = 267 hv (272hv 252km/h)
300km/h = 448 hv (455hv 301,5km/h)
330km/h = 590 hv
jne...

Todellisuudessa tuo vierintävastus + muut kitkat kasvanevat jonkin verran nopeuden noustessa, tämä lisää todellista tehon tarvetta hiukan.

Henkiöautossa siis todellakin tiputtaa painoa satoja kiloja, että huippunopeuden saa nousemaan kilsan pari tunnissa.

Olisko tämä nyt M.O.T. ?

[Jusaberg]

Olisko tämä nyt M.O.T. ?

Eikös se olisi ollut jos viestissä #3? Sinisen ja punaisen rumuudesta ja kauneudesta voi väitellä loputtomiin, mutta fysiikan lakien vääräksi väittäminen on jotakuinkin turhaa hommaa.

[qbo]

Tämä on tärkeää.

[gedu]

Eiköhän Miikka esittänyt jo kaiken tarpeellisen tiedon?