Auton kiihtyminen

Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006

Olen huomannut, siis tullut siihen tulokseen, että auton kiihtymiskyky heikkenee mitä nopeammaksi vauhti kasvaa. Esim kakkosella pienessä vauhdissa voi saada renkaat sutimaan riippuen autosta ja tienpinnasta, mutta ei sudi sitten minkään järjellisen auton renkaat esim 80km/h nopeudessa vaikka kuinka painaisi tallan pohjaan. Muutenkaan vauhti ei kasva yhtä nopeasti suurilla nopeuksilla kuin pienillä nopeuksilla.

Ennen ajattelin sen johtuvan tietenkin siitä, että isommissa nopeuksissa tarvitaan isompaa vaihdetta ja isommilla vaihteilla renkaat vääntää huonommin. Se tuntui ihan järkevältä, mutta nyt en oikeastaan ymmärräkään enää. Minne se voima niinkun katoaa? Siis eikö auton teoriassa pitäisi kyetä jatkamaan samaa kiihtyvyyttään ikuisesti jos jätetään ilmanvastus ja muut kitkat huomiotta? Kai sieltä moottorista pitäisi se sama voima irrota riippumatta nopeudesta.. ja kun kappaleeseen kohdistuu sama voima niin kiihtyvyys pysyy samana.. jotenkin noin. Mutta miksei auto? Onko se muka vain tuo ilmanvastus mikä homman pilaa?

くそっ!

Sivut

Kommentit (132)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
Ronron
Siis eikö auton teoriassa pitäisi kyetä jatkamaan samaa kiihtyvyyttään ikuisesti jos jätetään ilmanvastus ja muut kitkat huomiotta? Kai sieltä moottorista pitäisi se sama voima irrota riippumatta nopeudesta.. ja kun kappaleeseen kohdistuu sama voima niin kiihtyvyys pysyy samana.. jotenkin noin. Mutta miksei auto? Onko se muka vain tuo ilmanvastus mikä homman pilaa?



Sekoitat voiman ja tehon. Moottori tuottaa tietyn tehon. Toisaalta etenemiseen vaadittava teho on työntövoiman ja nopeuden tulo. Siksi silloin, kun pyörävetoinen ajoneuvo käyttää ideaalisesti maksimitehonsa kaikilla nopeuksilla ja vastusvoimia ei ole, työntövoima ja siten kiihtyvyys on kääntäen verrannollinen nopeuteen.

Käytännön autoilussa maantienopeuksilla ja siitä yli ilmanvastus vaatii tehoa suhteessa nopeuden kuutioon ja on tärkein kiihtyvyyttä ja huippunopeutta rajoittava asia.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006
Neutroni
Ronron
Siis eikö auton teoriassa pitäisi kyetä jatkamaan samaa kiihtyvyyttään ikuisesti jos jätetään ilmanvastus ja muut kitkat huomiotta? Kai sieltä moottorista pitäisi se sama voima irrota riippumatta nopeudesta.. ja kun kappaleeseen kohdistuu sama voima niin kiihtyvyys pysyy samana.. jotenkin noin. Mutta miksei auto? Onko se muka vain tuo ilmanvastus mikä homman pilaa?



Sekoitat voiman ja tehon. Moottori tuottaa tietyn tehon. Toisaalta etenemiseen vaadittava teho on työntövoiman ja nopeuden tulo. Siksi silloin, kun pyörävetoinen ajoneuvo käyttää ideaalisesti maksimitehonsa kaikilla nopeuksilla ja vastusvoimia ei ole, työntövoima ja siten kiihtyvyys on kääntäen verrannollinen nopeuteen.

Käytännön autoilussa maantienopeuksilla ja siitä yli ilmanvastus vaatii tehoa suhteessa nopeuden kuutioon ja on tärkein kiihtyvyyttä ja huippunopeutta rajoittava asia.




Niin tuo teho ja voima on minulla vieläkin hiukan sellaisia käsitteitä joista minulla ei täysin kirkasta käsitystä ole, joskin olen pohdinnoissani ymmärtänyt tehon luonteen oivalluksen kautta jo aika hyvin. Näitä sekaannuksia sattuu silti koska kunnon hahmotus puuttuu näistä. Pitää kelata ihan perkeleesti että ymmärtää. Jään miettimään kertomaasi, äkkiseltään se kuulosti ihan suht järkevältä jopa, joskin tiedän että olet oikeassa.

くそっ!

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007

Suihkumoottori tai raketti tuottaisi enemmän vakiovoimaa vastaavan tilanteen...

Ilman ajovastuksiakin auto hyytyisi, koska isommilla vaihteilla tiehen siirtyvä voima pienenee.

Vierailija

Eikö tässä päde vanha vivutuksen sääntö? Mikä matkassa hävitään voimassa voitetaan. Sama päteenee auton vaihteistoon.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
Ronron
Miksi rakettimoottori on eri asia?



Pyörävetoinen auto työntää nojaamalla maahan, joka on paikallaan. Rakettimoottori sen sijaan työntää nojaamalla pakokaasuihinsa, joiden nopeus (maan tai lähtöpaikan suhteen) riippuu raketin nopeudesta.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006
barbababa
Eikö tässä päde vanha vivutuksen sääntö? Mikä matkassa hävitään voimassa voitetaan. Sama päteenee auton vaihteistoon.



Joo, mutta voiko tuon sitten ajatella niin että mikä nopeudessa voitetaan (nopeus kasvaa), voimassa menetetään (kiihtyvyys pienenee)? Vai onko ihan eri asia.. haluaisin myös ymmärtää syvällisellä tasolla että miksi.

くそっ!

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265
Liittynyt10.12.2006
Neutroni
Ronron
Miksi rakettimoottori on eri asia?



Pyörävetoinen auto työntää nojaamalla maahan, joka on paikallaan. Rakettimoottori sen sijaan työntää nojaamalla pakokaasuihinsa, joiden nopeus (maan tai lähtöpaikan suhteen) riippuu raketin nopeudesta.



Mistä keksit näitä vastauksia? Et voi lonkalta keksiä tuollaista, olet varmasti funtsinut asiaa ennenkin. Itse en olisi varmaan huomiseenkaan mennessä oivaltanut.

くそっ!

Tuppu L 2.0
Seuraa 
Viestejä3156
Liittynyt25.5.2009

Liike-energia on kieltämättä ihan mieletön asia. Itselleni ei tosiaankaan mene myöskään ne kaikki yksiköt oikein järkeen. Jotenkin olen tajunnut niiden olevan jossain potenssissa, mutta ei silti vain tajua. Vetovoimankin yksikkö on jotenkin ihmeellisessä neliön potenssissa. Ei vain tajua, että mitä eroa on kiihdyttää 0 - 50 tai 50-100, vaikka jälkimmäinen vaatii moninkertaisen energian. Aina puhutaan suhteellisuudestakin, että ei voi tietää onko liikkeessä ja mitä. Maapallokin menee maailmankaukkeudessa ties kuinka lujaa, niin luulisi siinäkin jo aika kovat voimat vaikuttavan. Eräs mieltön asia on nopeuden kasvaessa kääntymisliikkeen vaikeutuminen. Miten auto voi kääntyä 200 km/h nopeudessa hitaammin ympäri kuin 20 km/h nopeudessa, jos auton olettaa käänytyvän omilla pyörillään. Laskemalla jotenkin ne toimii, mutta järkeen ei uppoa ikinä. Melko älykäs tyyppo se Newton, vaikka hän ei oikeastaan itse mitään keksinytkään, pirullinen matemaatikko vei toisten oivalluksen.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
Ronron
Mistä keksit näitä vastauksia? Et voi lonkalta keksiä tuollaista, olet varmasti funtsinut asiaa ennenkin. Itse en olisi varmaan huomiseenkaan mennessä oivaltanut.



Kyllähän sitä on aikanaan tullut ihmeteltyä ihan vaan teknisestä mielenkiinnosta, miten rakettimoottorit (ja kaikki muutkin tekniset laitteet) toimivat. Rakettimoottorin toimintaa vatvoin varmaan eniten, kun joskus olin assistenttina fysiikan kurssilla, kiitos sinnikkäiden kyselijöiden.

Vierailija

No ilmanvastus jo mainittiinkin. Vaihteiston osalta lienee niin että pienemmillä vaihteilla vetävät pyörät pyörivät hitaammin, tehon kuitenkin ollessa sama verrattuna suurempaan vaihteeseen. Seurauksena vähemmän vääntöä ilmanvastuksen ja kitkan voittamiseen suuremmilla vaihteilla.

Edit: vai meneekö edes lähelle?

Tuppu L 2.0
Seuraa 
Viestejä3156
Liittynyt25.5.2009

Vääntö periaatteessa on suorassa suhteessa voimaan, mutta pitää ottaa huomioon se kokonaisvälitys moottorin pyörimisen ja renkaiden pyörimisen suhteen ("vipuvarsi", "kuljettu matka"). Vääntö autojen yhteydessä on melko turha mittari, se ei itsessään oikeasti kerro mitään oleellista suorituskyvystä. Mitä itse olen tietokoneella tehnyt omia "simulaattoreitani", niin voimilla meknaiikan laskeminen on usein paljon helpompaa kuin energialla, mutta kaikki tekee niin kuin lystää. Energian ja tehon parhaimmat puolet tulevat sitten vasta esille, kun pitää alata sekoittelemaan erilaisai fysiikan osa-aluita keskenään ja saada ne yhteen. Normaalille autoilijalle suosittelisin vain kiinnittämään huomion kiihtyvyyteen, kulutukseen ja huippunipeuteen.

No-one
Seuraa 
Viestejä535
Liittynyt18.8.2008
barbababa
No ilmanvastus jo mainittiinkin...

On suurin tekijä. Jos nopeus kaksinkertaistetaan, ilmanvastus nelinkertaistuu. Koska vastuksen kumoamiseen tarvittava energia määräytyy vastuksen ja nopeuden mukaan, energiatarve kasvaa myös nopeuden neliönä.

Arkisemmin sanottuna jos nopeus nostetaan 40-80km/h, suuremman ilmanvastuksen kumoamiseen tarvitaan kahdeksankertainen määrä energiaa

"... En ikinä uskonut, että muut voisivat ottaa teoriani niin paljon vakavemmin, kuin minä itse..." Albert Einstein

Vierailija

Ilmanvastus on suurin tekijä liikkeettä vastustavana voimana, mutta kysymys oikeastaan oli miksei kiihtymistä / pyörien sutimista ei enää esiinny nopeuden kasvaessa. Tähän kysymykseen vaihteiston toiminta on mielestäni paras vastaus. Eikö totta?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
barbababa
Ilmanvastus on suurin tekijä liikkeettä vastustavana voimana, mutta kysymys oikeastaan oli miksei kiihtymistä / pyörien sutimista ei enää esiinny nopeuden kasvaessa. Tähän kysymykseen vaihteiston toiminta on mielestäni paras vastaus. Eikö totta?



Kyllä. Pyörimisliikkeen siirtämä teho on kulmanopeuden ja vääntömomentin tulo. Vaihteistolla voi muuttaa vääntömomentin ja kulmanopeuden suhdetta, mutta ei niiden tuloa (paitsi sen verran kun häviöihin hukkuu tehoa). Pienellä vaihteella pyörimisnopeus on pieni ja momentti (esim. moottorin huipputeholla) on suuri, jolloin pyörä voi lyödä ympäri, mutta isommalla vaihteella samalla teholla momentti on pienempi ja ympärilyöntiä ei enää esiinny.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat