Ferrari ja luistonesto

[Toni_V]

Onhan tässä eräillä talleilla 7-lovisia askejakin käytössä.

Niin, sanoinkin että jos kyseinen vaihteenvaihtopykälä on totta niin nähtäneen laatikoiden pienentyminen. Voisi olla luokkaa 7 > 6 vaihteiseksi, joillain radoilla ehkä pykälää vähemmäksi.

Mä uskon heti, kun joku lyö eteen printin tai quottauksen jonkun formulatallin telemetriasta että VAUHTI HIDASTUU vaihteenvaihdon aikana.

Heh, tollanen voisi löytyä F1-Racingistä - siinähän telemetriakäppyröitä on esitelty aina välillä. Itse en viitsi käydä etsimään koska tämä asia on aika selkeä. Uskon että jokainen pitkällisen pohdinnan jälkeen tulee siihen lopputulokseen että moottori kiihdyttää sitä autoa, eikä se ilman moottoria kiihdy vaan vauhti hidastuu. Jos vauhti kiihtyy ilman moottorin vetoa niin autosi toimii ikiliikkujana. Jos haluat keskustella aiheesta lisää niin ehdotan että teet uuden threadin tuonne vapaammille puolille...

 

[proMB]

Siis tottakai kierrosajat tippuvat kun veto katkeaa pitemmäksi ajaksi. Tosin ajan muutos ei ole suoraan tuo .15*vaihtojen määrä.

Kierrosajan hidastuminen tulee keskimääräisestä kiihtymisen pienenemisestä --> suoranopeus on ensimmäisestä vaihdosta alkaen pienempi kuin nopeilla vaihdoilla.

Selkeästi eron huomaa jos mitataan matkan, jolla auto saavuttaa 300 kmh piteneminen. Alla on oletettu että vauhti ei tipu, mutta ei myöskään kasva vaihdon aikana. Yksinkertaistetaan vielä rajusti ja oletetaan vaihdot tasavälein, jolloin matkan lisäys tuosta .15 sekunnista per vaihto on .15*(50 + 100 + 150 + 200 + 250)/3,6 metriä == 31.25 metriä. Oikeasti vaihdot ovat tietenkin tiheämmässä "yläpäässä" ja lisäksi ilmanvastus hidastaa vaihtojen yhteydessä jonkin verran nopeutta eli matka 300km/h saavuttamiseen kasvaa vieläkin enemmän.

 

[hjuw]

Taitaa Jones nyt vain naureskella miten moni tätä asiaa intoutuu täällä selittämään...

Autolla voi kiihdyttää ja ajaa tasanopeutta jos siihen kohdistuu kulkusuuntaan nähden positiivinen voima, voima voi olla vaikka alamäessä se voima jolla maa vetää autoa puoleensa ja auto maata. Jos kulkusuuntaan ei ole voimia, ei auto voi kiihtyä, vaan hidastuu väkisinkin.

 

[PekPoy]

Tahtoisin Jonesilta vastauksen kysymykseen: "Mikä autoa kiihdyttää kun veto on pois päältä?"

Jotta kappale kiihtyisi, on siihen kohdistuttava jokin eteenpäinvievä voima. Mikä tämä voima on silloin kun ei vetoa ole?

 

[oldez]

Otetaan provokatoorisesti esimerkiksi vaikka Espanjan GP vuodelta 1992, jolloin Michael Schumacher ajoi keppivaihteisen Benettoninsa kakkosruutuun.

Provosoituneena voin sanoa sen verran ensimmäiset puoliautomaattivaihteet eivät olleet mitään verrattuna nykysiin 50ms-vaihteistoihin. Lisäksi aika-ajoissa vaihteiston merkitys ei ole niin suuri, koska vasta kisamatkassa erot kertaantuvat. Toisaalta Schumi-fanit perustelisivat tämäkin vain toteamalla että Schumi on niin kova jätkä.

 

[Mossi Superstar]

Mä uskon heti, kun joku lyö eteen printin tai quottauksen jonkun formulatallin telemetriasta että VAUHTI HIDASTUU vaihteenvaihdon aikana.:ahem:

(Tietenkin sillä edellytyksellä että autossa on kaasu pohjassa, eikä mikään puolenkaasun kaarre. Esim. lähtökiihdytys)

Käytännön fysiikkaa :

Johan se rikkoo kaikkia olemassa olevia fysiikan lakeja että, jos ei ole energiaa vauhti ei voi kasvaa. (lue: vetopäällä) tai olipa se sitten mitä tahansa muuta energiaa...

Esimerkki 1: Kokeiles heittää omena kattoon pysyykö se siellä??? -uskaltaisin väittää (jos olemme samasta ulottuvuudesta) ettei, se siellä pysy. Koska omena se ei voi olla noudattamatta tässä maailmankaikkeudessa olevia fysiikan lakeja.

Seuraava on jo hieman vaikeampi:

Esimerkki 2: Polje polkupyörällä mäkeä ylös... Lopeta polkeminen hetkeksi. Pysyykö vauti samana vai hidastuuko vauhti?? Jälleen kerran uskallan väittää että vauhti hidastuu. Ja miksi?? Koska sinä ja sinun vanha Joposi noudattavat fysiikan lakeja... Koska ei ole energiaa mikä, pitää vauhtia yllä vain negatiivisia voimia... (ilmanvastus, kitka, maanvetovoima... jne...)

 

[Mosse]

Heh, tollanen voisi löytyä F1-Racingistä - siinähän telemetriakäppyröitä on esitelty aina välillä. Itse en viitsi käydä etsimään koska tämä asia on aika selkeä. Uskon että jokainen pitkällisen pohdinnan jälkeen tulee siihen lopputulokseen että moottori kiihdyttää sitä autoa, eikä se ilman moottoria kiihdy vaan vauhti hidastuu. Jos vauhti kiihtyy ilman moottorin vetoa niin autosi toimii ikiliikkujana. Jos haluat keskustella aiheesta lisää niin ehdotan että teet uuden threadin tuonne vapaammille puolille...

Enhän mä noin ole edes väittänyt. Olen väittänyt että: Formula 1 auton VAUHTI EI HIDASTU YLÖSPÄIN VAIHTAESSA, KOSKA VAIHTEENVAIHTOON MENEE NIIN LYHYT AIKA. Miksi kukaan ei osaa lukea?

 

[Mosse]

Tahtoisin Jonesilta vastauksen kysymykseen: "Mikä autoa kiihdyttää kun veto on pois päältä?"

Jotta kappale kiihtyisi, on siihen kohdistuttava jokin eteenpäinvievä voima. Mikä tämä voima on silloin kun ei vetoa ole?

Edelleen käsken lukemaan mitä olen kirjoittanut. Olen väittänyt ettei Formula 1 auton VAUHTI EI HIDASTU YLÖSPÄIN VAIHDETTAESSA, KOSKA VAIHTOAIKA ON NIIN LYHYT. Jos se vapaa rullailee niin totta kai sen vauhti hidastuu. Tämän lähde näkemäni telemetriatiedot (Williams, Ralf Schumacherin auto,Monaco). Edelleen olen sitä mieltä että KIIHTYVYYS hidastuu silmäräpäykseksi, mutta se ei missään nimessä ole negatiivinen.

Edelleen väitin että Ferrari käytti ultranopean vaihtoaikansa sutimisenestoon joka oli silloisilla säännöillä sääntöjenmukainen käytäntö. Eli Ferrari ei edes pyrkinyt saamaan täyttä vetoa mahd.nopeasti pyörilleen vaan kontroloi renkaan pyörimisnopeutta sallitun maksimiajan. Tämän lähde on F1-racing.

 

[Mossi Superstar]

Edelleen käsken lukemaan mitä olen kirjoittanut. Olen väittänyt ettei Formula 1 auton VAUHTI EI HIDASTU YLÖSPÄIN VAIHDETTAESSA, KOSKA VAIHTOAIKA ON NIIN LYHYT.

Ei hyvä tavaton sentään. Vautihan hidastuu kun vetoloppuu oli se vaihtoaika sitten vaikka 1/1000 osa sekuntti, vauhtihidastuu juuri siksi ajaksi kun veto on pois.... "Muuten kaikki uskomaamme fysiikkan lait olisivat tarua" Selitä mikä voima sitä vautia pitää yllä sen sekunnin murtoosan???

Tee yllä mainitsemani polkupyörä koe ja kokeile hidastuuko vauti kun veto ei ole päällä.

Tietysti homma menee nyt pilkun viilamiseksi, todellisuudessa hidastuvuus lie jotain sadasosa kilometrejä/tunti mutta kumminkin...

 

[Jeeves]

Käytännön fysiikkaa :

Esimerkki 1: Kokeiles heittää omena kattoon pysyykö se siellä??? -uskaltaisin väittää (jos olemme samasta ulottuvuudesta) ettei, se siellä pysy. Koska omena se ei voi olla noudattamatta tässä maailmankaikkeudessa olevia fysiikan lakeja.

Riittävän kovaa kun kiskaisee, ainakin osa siitä jää sinne.

 

[pmv]

Eikö kukaan ole kuullut massan hitaudesta kun puhutaan fysiikasta?

 

[Mosse]

Ei hyvä tavaton sentään. Vautihan hidastuu kun vetoloppuu oli se vaihtoaika sitten vaikka 1/1000 osa sekuntti, vauhtihidastuu juuri siksi ajaksi kun veto on pois.... "Muuten kaikki uskomaamme fysiikkan lait olisivat tarua" Selitä mikä voima sitä vautia pitää yllä sen sekunnin murtoosan???

Tee yllä mainitsemani polkupyörä koe ja kokeile hidastuuko vauti kun veto ei ole päällä.

Tietysti homma menee nyt pilkun viilamiseksi, todellisuudessa hidastuvuus lie jotain sadasosa kilometrejä/tunti mutta kumminkin...

Elikkä kun mä ajan polkupyörällä esim. alamäkeen ja vaihdan isompaan vaihteeseen niin mun vauhti hidastuuko -kö? Sen vaihteen vaihtamisen ajaksi?

 

[Mossi Superstar]

Elikkä kun mä ajan polkupyörällä esim. alamäkeen ja vaihdan isompaan vaihteeseen niin mun vauhti hidastuuko -kö? Sen vaihteen vaihtamisen ajaksi?

Ei mutta, sinulla on energiana maanvetovoima. Joka vetää sinua kohti maan keskipistettä.

 

[sandman72]

Eikö kukaan ole kuullut massan hitaudesta kun puhutaan fysiikasta?

pmv on nyt asian ytimessä.

 

[hjuw]

Väitit myös, että kiihtyvyys "hidastuu", muttei mene negatiiviseksi. Jos vauhti pysyy tasan tasaisena, kiihtyvyys on tasan nolla. Miten ihmeessä se auto voi kiihtyä edelleen kulkusuuntaansa jos kulkusuuntaan vievää voimaa ei ole, mutta hidastavia voimia on suunnilleen sen verran joka vastaisi normi henkilöauton lukkojarrutusta(kuulemma)? Vaikka se vaihteenvaihto kestäisi tosiaan vaikka vain sen 1/1000s kuten joku jo mainitsi, sen hetken ajan autoon kohdistuvat voimat ovat autoa hidastavia. Ja vaikka vauhti ei putoaisi kuin esim. 250km/h -> 249,99999km/h, kiihtyvyys on negatiivista.

Massan hitaus ei kaiketi kuulu tähän suoranaisesti, eikä kyse tainnut olla edes Felipe Massasta.

 

[gnz]

Nykyiset F1-vaihteistot toimivat niin nopeasti, että auton vauhti ei ehdi juurikaan hidastua, mutta kyllä sitä silti jossain määrin tapahtuu.

Tarkastellaan autoon vaikuttavia voimia suuressa vauhdissa.

F_aero = aerodynaamiset voimat (ilmanvastus)
F_moottori = autoa eteenpäin vievä voima

Otetaan käyttöön kuuluisa kaava:

F = m * a, jossa m = F1-auton paino (1)

Väännetään kaava hieman toiseen muotoon.

a = F/m (2)

Jos a > 0, auton vauhti kasvaa
Jos a < 0, auton vauhti hiljenee

Sillä hetkellä kun vaihdetaan pykälää isommalle tai suuremmalle:

F_moottori = 0 (3)

Oletetaan myös, että

F_aero << 0 (4)

4.kohtaa ei tarvinne selittää.. Perusteluksi riittänee tieto siitä, että suurissa nopeuksissa kaasun nosto voi aiheuttaa 1g:n negatiivisen kiihtyvyyden.

F_aero = -(9.81m^s2 * 500kg) ~ -5kN (5)

a = (F_moottori - F_aero)/m (6)

a < 0 => vauhti hidastuu.

Mitä voidaan päätellä?

Kaavojen 5 & 6 pitäisi viimeistään paljastaa, että vaikka vaihteenvaihto olisi kuinka lyhytkestoinen, niin ~5kN hetkellinen voima ei voi olla vaikuttamatta auton nopeuteen negatiivisesti silloin kun moottori ei ole käytössä, kuten se ei vaihteenvaihdon aikana ole.

Nopeuden muutos on lyhyillä vaihdoilla toki merkityksetön, mutta toki sitä tapahtuu silti.

 

[pmv]

Aika mielenkiintoista että massan hitaudella ei olisi merkitystä puhuttaessa kappaleen nopeuden muutoksista.

 

[gnz]

Aika mielenkiintoista että massan hitaudella ei olisi merkitystä puhuttaessa kappaleen nopeuden muutoksista.

Kyllähän sillä onkin. Jos F1-auto olisi kevyt, nopeus hidastuu paljon, mutta kun se painaa 500+kg niin se hidastuu vain vähän.

Esimerkki.

m = 500kg
F_aero = 1g * m = 9.81ms^2 * 500kg = 4,9kN (1)

Auton nopeus ennen vaihtoa: 300km/h = 83m/s
Auton vaihdelaatikon latenssi: latenssi = 50ms
Auton kiihtyvyys 300km/h vauhdissa kun kaasu nostetaan: 1g (ks. kaava nro. 1)

Auton liike-energia ennen vaihtoa:
E_ennen = 0.5*m*v^2 = 0.5 * 500kg * 83m/s^2 = 1722250 J

Auton liike-energia vaihdon jälkeen:
E_jalkeen = E_ennen - F_aero * latenssi = 1722005 J

Auton nopeus vaihdon jälkeen:

v = sqrt(E/(0.5m) = 82.994m/s = 298.78 km / h

Tämä siis aika karkea arvio. Suurentamalla massaa (kaavassa merkittynä m:llä) näet ilmiön, jota johtuu massan hitaudesta, eli vauhti hidastuu vähemmän, kun vaihdetta vaihdetaan.

 

[Sam]

Täällä nyt sekoitetaan mielestäni kaksi asiaa: moottorijarrutus ja vaihteen vaihto. Eihän normaaliautossakaan vaihteen vaihdon yhteydessä tapahdu moottorijarrutusta.

 

[pmv]

Juu, gnz:ltä ihan oikeaan osuvia laskelmia, ainakin tietyiltä osin.

Tietystikkin nyky-ykkösen ilmanvastus-kerroin ja sitä kautta hidastuvuus eivä tarkasti ole tiedossa. Oma-paino nyt ainakin on se 600 kiloa, sillä onhan siellä kuski kyydissä ja vähän bensaakin!

Se, että onko hidastuvuus todellakin tuossa vauhdissa 1 g on mielestäni hieman epävarma. Tuo 1 g tieto perustuu ainakin minusta vanhaan aikaan, jolloin autot eivät olleet lähellekään niin aerodynaamisia kuin nyt, vaan olivat enempi "ladonovi" tyylisiä. Ja on myös hyvä huomoida tuo, että moottorijarrutuskaan ei ole voimasssa vaihdettaessa, vaan vain silloin kun jalka nostetaan kaasulta.

Sinänsä kyllä Jones on oikeassa, että siviiliautossa ilmanvastukset ovat niin pieniä ja massa suurta, että vauhti ei juuri kerkeä hidastua vaihdon aikana. Paljonko on auton hidastuvuus vaikka 100 vauhdissa rullatessa. Joku havillinen voisi käydä testaamassa. Eli 100 mittariin, sitten vaihde vapaalle, kello käyntiin ja vaikka 90 kello kiinni. Siitä sitten ero ja jaetaan ajalla. Mitähän siinä voisi tulla. Jotain 0,2 m/s^2 tasolla ehkä?