跑車的撥片換擋需要踩離合器嗎?跑車以 400KM/H 碾過一個圓形井蓋可以把井蓋掀起來嗎?
跑車的撥片換擋需要踩離合器嗎?跑車以400KM/H碾過一個圓形井蓋可以把井蓋掀起來嗎?
既然題主誠心誠意地問了!我就大發慈悲的告訴你!為了防止世界被破壞!為了維護世界的和平!
…………中二分割線………………嫌內容多的話可以直接跳到最後黑體字部分看結論。
第一個問題:
且看撥片換擋的存在意義:換擋撥片是對於汽車半自動離合器所安裝的換檔設備,作用是不用腳踩離合器,直接通過換檔撥片上撥來實現換檔。這一裝置在賽車中應用廣泛。【節選自百度百科「換擋撥片」詞條】
終於找到這個回答了,先鏈接到這裡看看:F1 是怎樣換檔的?
援引其中兩張圖
第一個是實物圖,第二個右下角是示意圖,展示一下換擋撥片。說到這兒,題主應該也明白了,撥片代替了腳踩離合器,在跑車高速運動的過程中解放雙腳專心控制剎車和油門,同時也讓閑著的手指物盡其用。
接下來進入第二個問題:
先用理論解釋一下題主假設的這個現象:「伯努利定律」指出,在一個流體系統(如氣流、水流)中,流速越快,它產生的壓力就越小。當跑車高速前進時,它帶動車底的空氣向前高速運動,致使車底空氣壓力驟降,井蓋下方的空氣壓力就大於井蓋上方的空氣壓力,這種壓力差是否可以把井蓋吸向跑車呢?
用簡化的伯努利方程 p+1/2ρv^2=常量(p0),p代表壓強,ρ代表空氣密度,v代表速度,將井蓋上和井蓋下的數據分別代入公式,得到等式(1)和(2),兩者相減,得到p1-p2+1/2ρ(v^2-0)=0(井蓋下面的空氣流速就默認為0了哈),接下來我們就來找數據代入這個等式來算算。
根據維基百科詞條「空氣」,在標準狀況下空氣密度為1.293kg/m^3。根據題主描述,跑車速度為400km/h,換算為111.11m/s,為了計算方便,認為車底空氣流速為110m/s,可以吧?
代入數據計算得出△P=p2-p1=7822.65Pa.
井蓋受到的力F=△PS,假設題主描述的井蓋直徑1m,則面積S=半徑平方乘以π=0.79m^2,那麼
F=6143.89N.這個力能否掀起井蓋呢?先來看看井蓋有多重吧。
下圖是井蓋重量表
再往回算,井蓋將獲得的向上的加速度為39.35m/s^2,嚇死人。
其實在估計井蓋上方空氣速度的時候估大了一點,跑車底盤再低也和地面有點距離,貼近地面的空氣流速可能還要再低一些。但是,即使再低20m/s,依然可以產生掀起井蓋的力量,我就不再算了。
綜上,跑車的撥片換擋不需要踩離合器;跑車以400KM/H碾過一個圓形井蓋可以把井蓋掀起來。不用非得400多,當年DTM來上海開街道表演賽,就是因為掀飛了井蓋而把比賽中斷的,當時上海還沒有上賽道,比的街道賽,速度應該還不到300吧
覺得 @紅薯 的答案有些問題 數據均來自紅薯 1.在答主的井蓋列表中我沒找到有直徑1米的最小500,最高800毫米,所以答主的壓力差算大了,得到的加速度也偏大了,而且,雖然有那麼大的加速度,可不一定有那麼長的加速時間 設 井蓋面積為S
井蓋重量為G
井蓋厚度為H 井蓋密度為p 壓力差為D 壓強差為P 加速時間為T 所以最終井蓋上升的距離為 L=0.5(a-g)T^2 =0.5(D/G-g)T^2 =0.5(P*S/G-g)T^2=0.5(P*(PI*R^2)/(PI*R^2*p*H)-g)T^2
=0.5(P/(p*H)-g)T^2 L=H時有 0.5(P/(p*H)-g)T^2=H 0.5P-0.5pHg-pH^2/T^2=0 其中 P=7822.65Pa p=7.9(鐵的密度,那個答主 @紅薯 的表格我沒看懂,重量一欄是什麼加什麼啊?) g=9.8 T=2R/(400/3.6)=0.0072~0.0045 T最大的時候得到 3911-38H-152392H^2=0此時H=0.08米
8毫米的井蓋~~~ 應該不止吧 而且密度越大越飛不起來 so來總結一下 我沒考慮氣流遺留問題,就是車走了空氣速度還在,我沒學過流體力學不能瞎說,此外,沒考慮井蓋傾角造成的井蓋上方空氣速度大於400,另外井蓋密度可能更輕,鋼是7.8 總結完畢~~撥片換擋的,一定是自動或半自動變速箱。400KM過井蓋,能不能把井蓋掀翻,怕是跑車翻了吧。
F1在公路上拍宣傳視頻的時候都得把井蓋先焊起來
1不需要
2可以
關於問題二,
【MBSFS】流言終結者 s12e04 印第賽車特輯 (從32分鐘開始看)簡述一下結果,單次實驗中,149英里/小時(約240km/h)的賽車經過直徑約一成年男子臂長的井蓋,井蓋所受的力是約30+37=67磅(約30kg)。
井蓋直徑節目內未提,只有目測。另外,@紅薯的方程和實際有近一個數量級的誤差。
物理水平止步於高中,既無法給題主正確的答案,也無臉隨便寫一些東西來湊數。
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