ככל שאתה הולך מהר יותר, כך זה נעשה יותר אינטנסיבי: התנגדות אוויר. זה עולה אנרגיה. גלה כאן על מה מקדם הגרר, מדוע מהנדסים מעריצים פינגווינים ומה הופך מכוניות לחלקות ככל האפשר.
הדבר החשוב ביותר לגבי מקדם הגרר
כל דבר עלי אדמות נע דרך אחתמרק סמיך של מולקולות גז,אַטמוֹספֵרָהנִקרָא. אם אתה רוצה לעבור, תחילה עליך לדחוף את המולקולות הללו החוצה.
זֶההתנגדות אווירחשוב לכל מימא' עד ב'מַחְסוֹר. זה מחליט כמה קשה אתה צריך לדווש בסיור האופניים או באיזו תדירות אתה מדוושתמלא את המכוניתחוֹבָה.
בְּעָיָה:מאיץ רכב, התנגדות האוויר גדלה מהר יותר ממהירותה.
בערך60 קמ"שבמכונית, התנגדות האוויר למעשה עוקפת את זההתנגדות לגלגולהצמיג. במצערת מלאה אתה משתמש90 אחוז מהדלקלגרש את האוויר.
מהנדסים חייבים, מעל הכל,רכבים מהיריםלבנות כמה שיותר חלקלק כדי לחסוך באנרגיה וכךכדי לחסוך בדלק. מדד לכך הוא המקדם גרר.
מקדם גרר: מדד ליעילות הרוח
כדי לציין עד כמה רכב יעיל, מהנדסים קובעים זאתמקדם התנגדות זרימה, בקיצור cW-וורט. רכבים זוויתיים עםמשטח קדמי גדול(משאיות) ורביםמהמורותכגון מראות גדולות, אנטנה ארוכה ומסילות גג יש גW-ערכים של מעל 1, מכוניות מודרניות עםמגבי שמשות שקועיםולתכנן תת רצפותבדרך כלל מתחת ל-0.5. אגב, לאדם עומד יש גW-ערך של 0.78.
כמה חשוב זה לא רק גודל השטח, אלא גםגם הצורה שלהם, ניתן לצרף לאחדחֲצִי כַּדוּרלְהַכִּיר. אם הצד העגול שלו מצביע לכיוון הנסיעה, יש לו c, לפי המגזין המסחרי Auto Motor SportW-ערך של 0.35. מסתובב ועם הצד חצוי לכיוון הרוח, הוא עולה עד 1.6. הנמוך ביותר גW-יש ערכים מ-0.02 עד 0.04גופים בצורת ציר ודמעה.
מכוניות עתיקות במנהרת הרוח
אווירודינמיקה אופטימלית היא לא המצאה של זמננו. מהנדסים החלו לבנות מכוניות יעילות ואפילו קטרי קיטור לפני כמעט 100 שנה. ה- Schlörwagen, מכונית נסיונית שתוכננה על ידי המהנדס הגרמני קרל שלור בסוף שנות ה-30, היא אגדית - היא הגיעה עם cW-ערך של 0.15.
תוכן חיצוני
תוכן זה מגיע מספקים חיצוניים כמו פייסבוק, אינסטגרם או יוטיוב. אנא הפעל מודעות ותוכן מותאמים אישית וכן לספקים מחוץ לתקן CMP כדי להציג תוכן זה.
אבולוציה של מקדם גרר. היסטוריה של חיתוך רוח
התנגדות (אוויר) היא חסרת טעם: זה מה שמסתתר מאחורי מקדם הגרר
© picture alliance / מורשת-תמונות המוזיאון הלאומי למנוע / תמונות מורשת
לרוב המכוניות הקלאסיות היו מקדמי גרר צנועים יחסית. פורד דגם T המפורסם השיג רק 0.9.
© picture alliance / dpa / Julian Stratenschulte
חיפושית פולקסווגן העגולה הגיעה ל-0.7 לפחות.
© תמונה ברית / אמפיקים / ג'ונתן פליטווד
טסלה דגם S מודרנית עם הגוף היעיל שלה ומגבי שמשות משובצים יש רק מקדם גרר של 0.24.
© picture alliance / dpa / Carsten Koall
מרצדס Type EQS ופורשה טייקן היו, לפחות עד השנה שעברה, מכוניות הייצור עם מקדם הגרר הנמוך ביותר של 0.22.
© מרטין קוגלר
מכונית המבחן של פנק מאוניברסיטת גראץ אפילו השיגה 0.07 בלבד.
© picture alliance / image BROKER / Richard Weidinger
עם זאת, לרכבי שטח רבים יש בעיה עם מקדם גרר בסביבות 0.34. הערך מחושב מהשטח הקדמי של מכונית. עם זאת, בכלי רכב ספורטיביים זה דומה יותר לקיר גבול. אתה צריך בהתאמה יותר כוח סוס כדי להתגבר על התנגדות האוויר.
פינגווין: מודל לחיקוי למהנדסים
הפיזיקה מאחורי התנגדות האוויר
👩🏽🔬 בעוד שרוב האנשים חושבים על "מיועל" כשהם רואים אחדפראריתראה, המונח פופולרי בקרב פיזיקאים"התנגדות זרימה"עַל.
🌬️ עמידות בזרימה מורכבת משני מרכיבים פשוטים:לחץ וחיכוך.
💨מול הרכבהאוויר מצטבר, שם הוא נמצאהלחץ הכי גדול. הגיוני: עלבְּחֲזָרָהעם זאת, הוא הקטן ביותר.
🚛 החיכוך נובע מכךעיצוב פני השטח. ככל שיותר הגבהות ושקעים, התנגדות החיכוך גדולה יותר.
🏎️ בהתאם לעיצוב, לחץ או חיכוך שולטים. מול אחדמכונית ספורט שטוחה במיוחדלמרות שאוויר לא מצטבר, האוויר הזורם על פניו עדיין מתחכך על פני השטח שלו. בשעה אטרקטור משאיתעם זאת, זה בדיוק ההפך.
בעיטה נוספת למחסום הקול
Widerstands-עובדות מהנות
🛫סופר-הירן אייזק ניוטוןכבר תוכנן1726היסודות התיאורטיים של האווירודינמיקה - אבל זה היה רק צעד ראשון אזללא השפעותעלקוטשנבאוהיה.
🧮 התנגדויות הזרימה האישיות שלחלקים בודדיםשל רכב יחדיו גדולים מהתנגדות הזרימה הכוללת של הרכב המורכב. דוגמה: התנגדות האוויר שלשתי כנפייםואחדלְקַלֵףגבוה מזה של אחדמטוס שלם.
🛫 יש גםהתנגדות אוויר רצויה. כי אוויר יכול להיות מופנה גם לכיוון אחדעל פני הזרםלְהַסִיחַ אֵת הַדַעַת. אז אתה מקבל כנף, למשל - ויכול להמריא. כאן תגלולמה טסים מטוסים.