你如何计算g力量?

2001年4月29日,大车锦标赛的官员取消了一场比赛德克萨斯电机赛道因为司机们只跑了10圈就会头晕。在德州高速公路上,高速和急转弯的结合产生了几乎5g的转弯力。1g是地球的重力——正是这个力决定了我们的体重。在5g的重力下,驾驶员所受到的力相当于其体重的五倍。例如,在一个5g的转弯过程中,会有60到70磅的力量把他的头拉向一边。让我们看看如何计算一辆车转弯时的重力加速度以及这些冠军车可以在这么多力下留在轨道上。

计算G力量关于驱动程序其实很简单。我们只需要知道转弯的半径和车速。根据德州赛车道的赛道事实,轨道上的匝数半径为750英尺(229米)。在实践中,汽车在每小时230英里(370 kPH)的速度左右转动圈。

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当一辆汽车转弯时,它会加速整个时间(这就是为什么,当你在自己的车里转动时,你会觉得一个力把你的身体拉向车外部)。加速度等于汽车平方的速度除以转弯的半径:

让我们来计算一下:

  • 230英里/小时是每秒337英尺(f / s)。
  • (337 f / s)2/ 750英尺=约151英尺/秒2
  • 重力加速度(1g)是32f /s2
  • 151 / 32 = 4.74 g。

汽车如何在这种力量下留在轨道上?这是因为银行转弯。

德克萨斯电机速度有24圈的银行。银行业务并不影响我们如何计算驾驶员上的G力,但如果没有银行业务,汽车就永远无法在230英里/小时内绕过这种紧张。让我们看看银行业如何帮助。

如果冠军汽车试图在230英里/小时内转弯,那么它会在轨道上滑动,因为它没有足够的牵引力。牵引率与轮胎上的重量(重量越多,牵引力越多)成比例。银行交锋允许在转弯时产生的一些G力来增加轮胎的重量,增加牵引力。要弄清楚GS的哪一部分增加到轮胎的重量,可以通过银行学位的正弦乘以G-Force。在我们的示例中:

因此,通过24度的银行,1.93 GS增加了车轮的重量。此外,来自地球的重力的1克的一部分也将一些重量放在轮胎上:1g x cos24°= 0.91gs。在转弯期间,2.84 Gs(或车辆重量的2.84倍)向上推动汽车,帮助它坚持轨道。

汽车的空气动力学也创造了重大down在230英里/小时。在飞机上,翅膀提供升力。冠军汽车有扰流板,就像倒置的翅膀,提供电梯的相反:下降。下压力使汽车粘在轨道上,并通过前后翼提供的向下压力以及由身体本身提供的向下的压力。低压措施令人惊叹 - 一旦汽车以200英里/小时行驶(322千克),汽车就足够了,它实际上可以坚持隧道的天花板,并颠倒过来!在一场街道课程中,空气动力学有足够的吸力来实际上抬起人孔盖 - 在比赛之前,所有的人孔盖都被焊接,以防止这种情况发生!

在下压力和G力之间,当它在230英里/小时的那些24度的银币转弯时,汽车重量超过四倍的车辆将轮胎保持在轨道上。

司机对这样的轨道造成了巨大的惩罚。这种加速度高于大多数人经历的人。即便是航天飞机它起飞时只开发3 GS。更令人惊叹的是这些驱动程序容忍这种力量的时间更具惊人。德克萨斯电机赛道为1.5英里(2.4 km)长:前伸展为2,250英尺(686米),后伸展为1,330英尺(405米)。在230英里/小时(337张F / s),司机大约需要6.5秒钟才能下伸展,然后在接下来的6.5秒时,它们被近5克的力猛击。在下一个转弯之前,将其沿背部伸展只需要4秒钟,另外6.5秒几乎近5克。如果计划有600英里(966公里)的比赛发生了,司机将在5到近零的GS之间来回,总共800次。

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最初出版:2001年5月10日

计算G力FAQ

重力加速度是多少英里?
一克的力量相当于每小时22英里。
G-Force三种类型是什么?
有三种类型的重力:线性的,径向的和角向的。
G-Force的一个例子是什么?
简单来说,G力是在加速时的力量。一个常见的例子是骑过来的ropercoaster时。当它拿起速度时,你可能会感觉好像你被推回你的座位。这是G-Force行动。
你如何找到循环的g力量?
两种力量同时在起作用。为了求g力,将驱动器施加的力除以其质量,然后将其转换为g。
什么是G-Force简单的术语?
G-Force是地球在站在地上的人身上施加的引力拉动。

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