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速度与激情中的物理知识?(速度和激情的物理学?)

栏目:拼音组词 时间:2024-12-23
NASCAR驾驶员的速度非常高,超过320公里/小时,汽车的速度非常快,从零到100公里/小时只需3-3.5秒。在加速过程中,赛车必须在赛道上平均每秒施加2600磅的水平力,这与美国鳄鱼或成年水牛的咬合力相当。根据爱因斯坦的狭义相对论,你在太空中旅行得越快,时间过得越慢。这意味着车手比我们年轻得多,在3.5小时的比赛结束时,车手比静止的观众年轻半纳秒。
如果一名司机在未来50年内以每小时320公里的速度行驶,那么他将比其他人年轻70微秒。与看台上的人群相比,NASCAR车手的速度令人难以置信,但与爱因斯坦的想法相比,他们可以忽略不计。例如,光速可以达到每秒30万公里,尽管相对论在轨道上几乎没有影响,但它确实存在。
那么,司机是如何提高速度的呢?当汽车驶入弯道时,它自然会想朝着原来的方向前进。要改变方向,使其沿椭圆轨迹的曲线移动,必须施加力。所需的力来自轮胎和卡车之间的摩擦力。摩擦是两者之间的一种联系,是为了防止它们相互滑动。对于司机来说,这是一个平衡的过程。我想把踏板固定在金属上,但在角落里,我不能跑得太快,超过摩擦的处理能力。
如果速度太快,摩擦力可能不足以阻止汽车继续向原来的方向滑动,直接撞到墙上,但如果速度太慢,则会落后于竞争对手。卡车的设计方法将有助于解决这一问题。角落是倾斜的,在赛道外更高,在中心更低。道路推动汽车向上移动的部分力(物理学家称之为法线力)有助于轮胎摩擦并帮助汽车转弯。在一些最快的赛道上转弯就像游乐场上滑梯的陡峭程度。更大的弯道和更高的坡度允许驾驶员在通过弯道时保持更高的速度,就像在代托纳和塔拉迪加看到的那样。
Power Power Power Power
功率是在一定时间内从一种形式能量转换到另一种形式的度量;在汽车比赛中,功率是从储存在汽油中的化学能转换成动能的度量。1台NASCAR发动机产生750马力(560kW),超过了同样的街道车模型的最大300马力。在一场比赛中,NASCAR发动机的功率转换达到了同期普通家庭使用功率的500倍。汽车的动力来自发动机转动时燃烧的汽油,纳斯卡发动机的速度是普通街道汽车的3.5倍,效率更高,燃烧速度更快,产生更大的动力。
他们会碰撞。
汽车的高速和动力会带来危险碰撞的风险。NASCAR中一些最严重的碰撞将你拉到地球上,以大约80克的重力加速度,或者说是重力加速度的80倍,从另一个角度来看,游乐园高达6克。安全系数试图延长碰撞发生的时间、距离和区域,并降低这些高强度。这个原理类似于缓慢地停止,而不是用力踩刹车。它也类似于一堆钉子,将重量分散在一个大的地方,而不是躺在钉子上。沿着球场外墙安装的安全屏障可在很大范围内消除碰撞造成的冲击。汽车前部本身也可以弯曲,从而延长碰撞时间。
碳纤维板材比铝板材吸收更多的冲击能量,并将其包裹在胸腔和肩部,以稳定驾驶员,并将冲击力分散到更大的区域。五点式安全带将驾驶员与汽车连接起来,再次扩大碰撞区域。它还将驾驶员与汽车连接起来,因此驾驶员减速以适应被压碎的汽车,而不是全速前进直到发生碰撞。下次你去赛道或看电视的时候,想想物理学以及科学家和工程师在幕后所做的事情,以提高运动的速度、力量和安全性。
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