ΛΙΓΗ ΦΥΣΙΚΗ

[EVANGELOS]

Διαβάζοντας μια προσπάθεια του φίλου mpower01, στο προσφάτως εγκαινιασθέν πε εμ βε φανς φόρουμ , η οποία δεν στέφηκε με επιτυχία αφου κατέβηκε αμέσως , είπα να γράψω εδώ ένα παρόμοιο θρεντάκι που πολύ καιρό τώρα ήθελα και ελπίζω να τον βοηθήσει ώστε να επαναλάβει την προσπαθειά του ... ως συνήθως επιτρέπονται όλες οι αντιγραφές ελεύθερα και δεν έχω κανένα θέμα αν θα αναφερθεί ως πηγή το παρόν ή όχι !

Το θέμα λοιπόν είναι πως επηρρεάζουν τα διάφορα τεχνικά χαρακτηριστικά (βάρος , ισχύς , αεροδυναμική , κλιμάκωση κλπ) την απόδοση (με όρους επιτάγχυνσης και μόνο - handling etc δεν αποτελούν αντικέιμενο της παρούσης) ενός αυτοκινήτου.

Αρχικά θα πω ότι όλα τα συμπέρασμα που θα βγούν ΑΠΛΑ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΟΥΝ αυτό που ήδη ξέρουμε , ο σκοπός ΔΕΝ είναι να ανακαλύψουμε καινούργια πράγματα αλλά να τεκμηριωθούν (λίγο επιστημονικά) αυτά που ξέρουμε ΗΔΗ !!! ...

1ο θέμα είναι η συσχέτηση αναλογίας κιλών ανά ίππο (kg/hp) με την επιτάγχυνση.

Απλά λοιπον λέω ότι ισχύει

Ελκτική Δύναμη - Αεροδυναμίκες αντιστ. - Τριβες = Μάζα x Eπιτάχυνση

Ελκτική Δύναμη =F= η δύναμη που από το μοτέρ και τη μετάδοση φτάνει τους τροχούς και τελικά στο δρόμο και ΣΠΡΩΝΧΕΙ το αυτοκίνητο

Αεροδυναμίκες αντιστ.= Α = η αντίσταση του αέρα (δύναμη) που αντιστέκεται στην κινησή του καθώς το αμάξι αποκτά ταχύτητα

Τριβες = Τ =η τριβές κύλησης στη διεπιφάνεια ελαστικού - δρόμου

Μάζα = Μ = η μάζα του αυτοκινήτου

Eπιτάχυνση = γ = η επιτάχυνση του αυτοκινήτου

άρα

F - A - T = m * γ

από όπου τελικά

γ = F/m - (A+T)/m

O όρος F/m δηλαδή ελκτική δύναμη προς μάζα είναι ισοδύναμος του όρου Ρ/m δηλάδή ΙΣΧΥΟΣ προς μάζα ...

και αυτό γιατί η ελκτική δύναμη ισούται με την ισχύ (που φτάνει στο δρόμο ΟΧΙ την ονομαστική του μοτέρ) επί την ταχύτητα (P=F*u)

άρα η αναλογία F/m για ένα αμάξι είναι ίση με την αναλογία Ρ/m (δηλαδή ίππο ανά κιλό).

Για να εξαλείψουμε αστάθμητους παράγοντες θα πάρουμε το παράδειγμα 2 ολοίδιων (μετάδοση, κλιμάκωση, αεροδυναμική, μορφή καμπύλης λειτουργίας μοτέρ κλπ κλπ) αυτοκινήτων.

Έχουμε λοιπόν

ΔΥΟ OΛΟΙΔΙΑ ΑΜΑΞΙΑ (π.χ. Ζ3 3.0λτ ΕSS ) ΜΕ ΙΔΙΑ ΑΝΑΛΟΓΙΑ ίππο ανά κιλό

αμάξι 1 με ισχύ P1 , μάζα m1

αμάξι 2 με ισχύ P2 , μάζα m2

και Ρ1/m1 = Ρ2/m2 ... και άρα αντίστοιχα F1/m1 = F2/m2

και προφανώς για να έχουν ίδια αναλογία ... m1>m2

Το αμάξι 1 δηλαδή έχει ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΙΣΧΥ και ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΜΑΖΑ (άρα και βάρος)

Ποιό είναι πιο γρήγορο (έχει μεγαλύτερη επιτάγχυνση) ???

Από την παραπάνω εξίσωση έχουμε

αμάξι 1 ... γ1 = F1/m1 - (A+T)/m1

αμάξι 2 ... γ2=F2/m2 - (A+T)/m2

αφού όμως F1/m1 = F2/m2 και αφού m1>m2 , όπως είναι φανερό

γ1>γ2 , δηλαδή

το αμάξι 1 (ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΑΛΟΓΑ ΚΑΙ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΒΑΡΟΣ) έχει και ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΕΠΙΤΑΧΥΣΝΗ !!!

Συνεπώς μεταξύ

Δύο ίδιων αμαξιών με ΙΔΙΑ αναλογία κιλού ανά ίππου ΤΟ ΠΙΟ ΔΥΝΑΤΟ και ΟΧΙ το πιο ελαφρύ είναι ΠΙΟ ΓΡΗΓΟΡΟ !!!!

Συνεπώς θεωρητικά είναι προτιμότερο να αυξήσεις 10% (παντού όμως όχι μόνο στη μέγιστη τιμή) την ιπποδύναμη παρά να μειώσεις 10% το βάρος στο αμάξι σου αν θες να πας πιο γρήγορα στην ευθεία !!!

Όμως πρακτικά ΔΕΝ είναι εύκολο να αυξήσεις ΠΑΝΤΟΥ (σε όλο το φάσμα) την ιπποδύναμη οπότε πιθανώς μια αύξηση σε μερικό εύρος με παράλληλη μείωση ιπποδύναμης σε ένα άλλο εύρος να μην αποδώσει το ίδιο με ισόποση (σε ποσοστό) μείωση κιλών , που είναι ΣΙΓΟΥΡΟ ότι θα αποδώσει θετικά.

Πάντως είναι ΠΟΛΥ πιο δύσκολο να μειώσεις 10% το βαρος (π.χ. 150 κιλά σε ένα Μ3 Ε46) σε σχέση με αντίστοιχη αύξηση ιπποδύναμης.

Αυτά προς το παρόν , θα γράψω μετά για το τι γίνεται με τις αεροδυναμικές τριβές και από ποιό σημείο και μετά αποκτούν κυρίαρχο ρόλο μαζί με την ισχύ σε σχέση με το βάρος !!!

βιε βιε !!! ...