If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Оптимални завои на пистата Индианаполис с Дж. Р. Хилдебранд

Създадено от Сал Кан.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Видео транскрипция

САЛ КАН: Това е Сал с известния индикар шофьор – усмихна се, когато казах известен – Дж. Р. Хилдебранд. И след като си тук, мислех да задам въпрос, върху който винаги съм мислил. ДЖ. Р. ХИЛДЕБРАНД: Да. САЛ: Тук имаме снимка на пистата в Индианаполис. И винаги съм се чудел как – изглежда завиването е много важна част – ДЖ. Х.: Със сигурност е важна част от това, което правим. САЛ: От състезанието. ДЖ. Х.: Хората се фокусират върху колата, караща направо. Но завиването е доста важно. САЛ: Завиването изглежда е частта, при която са нужни много умения. И винаги съм се чудел кое е оптималното? Дали се опитвате да минимизирате разстоянието и да завиете колкото може по-бързо или за по-късо разстояние, като прегръщате един вид завоя, движейки се така? Но когато направиш това, трябва да завиваш повече. Има повече g-сили. Има повече центростремителна сила, с която гумите трябва да се справят, с която хората трябва да се справят, а ако вземете завоя отвън трябва да покриете повече разстояние, но центростремителното ускорение, g-силите няма да са толкова драматични. Какво мислиш за това? ДЖ. Х.: Всяко трасе е различно. Но ако вземем Индианаполис за пример, ако вече си отвътре, това е като пътят на бегач на 800 метра. Това е най-късото разстояние, за да стигнеш от точка А до точка В. Обиколката е същата всеки път, така че не зависи от това дали ще изминеш определено разстояние или не. За нас в този пример колата няма да направи това. Ако помислиш за пътя отвътре, за този път тук вътре през завоя, а после за излизане отвътре, трябва да свършиш повече работа, за да следваш този път. И в Индианаполис приближаваме завой едно с повече от 240 мили в час. И този завой едно – има съвсем малък наклон. На живо изглежда доста равен. За разлика от NASCAR в Таладега или Дейтона, тези големи супер трасета, там колата трябва да свърши доста работа, за да вземе завоя. САЛ: Тоест как... Взимаш го от външната страна или...? ДЖ. Х.: После поглеждаш това. И мисля, ако забеляза радиуса, ако нарисуваш пълна окръжност от всяка от тези дъги... САЛ: Нека направим това. Да кажем, че това е най-краткото разстояние. Това е подобна окръжност. Нека преместя малко, за да можем да виждаме по-добре. Ако запазиш тази дъга, това ще е подобна окръжност. Това ще е подобна окръжност. ДЖ. Х.: Това е доста малка окръжност в голямата схема на нещата тук. САЛ: Това е малка окръжност. И за по-голямата окръжността ще изглежда така. Имаш по-голям радиус на завиване. Ще трябва да имаш по-малко центростремително ускорение, ускорение навътре, и по-малко g-сили тук отвън, колкото по-голяма е окръжността. ДЖ. Х.: Да. И един различен начин да разгледаме това е, ако погледнеш колата, която се опитва да мине покрай тези две окръжности и при всяка от тях ще е със същата скорост, тя върши много по-малко работа, за да премине покрай този външен кръг. И съответно скоростта, която можеш да издържиш около това, се увеличава. Колата има ограничена способност да се придържа към състезателната писта. Отварянето на това определено прави разлика. САЛ: Но това е важен момент. Поне в Индианаполис даваш пълна газ през целия път. Очевидно, ако натиснеш спирачките, колата ще има много малък радиус на завиване. Но даваш пълна газ. Няма да имаш никакъв шанс, ако пуснеш газта. ДЖ. Х.: Точно така. Когато се квалифицираш за Индианаполис, трябва да направиш четири обиколки, четири от най-добрите си обиколки за сезона, за кариерата си в Индианаполис, за да се квалифицираш. И си в абсолютно плоско трасе през цялата писта. Няма повдигане. Няма натискане на спирачките. САЛ: И затова казваш, че колата няма да направи това. Ако излизаш навън, колата няма да може да вземе този път. ДЖ. Х.: Точно така. Това е добра забележка. От перспективата на шофьора, трябва да караш с всички сили, ако ще караш бързо. Ако ще взимаш обиколката за добро време, трябва да можеш да караш с всички сили. И в този момент търсиш линията около пистата, по която можеш да караш най-ефикасно. И в този пример увеличаването на този радиус като преминаваме от зеления кръг навън към лилавия кръг, прави това доста ефективно. САЛ: Виждам. Ще се движим от лилавия към зеления обратно до – имаш предвид така. ДЖ. Х.: Да. И за да намериш оптималната линия, започваш от външната страна на пистата, после накланяш колата към вътрешната част на пистата и се връщаш към външната част на пистата, като използваш целия път, който е наличен. САЛ: Да. Това е интересно. Когато поставих въпроса, мозъкът ми просто гледаше тези две окръжности. Но осъзнаваш, че има по-голяма окръжност, която можеш да поставиш тук, има подобна дъга. И ако си представиш, това ще е част от окръжност, която е доста по-голяма от лилавата окръжност, която чертаем. Центърът на тази окръжност е някъде тук. Имаш доста по-малко центростремително ускорение, вътрешно ускорение, което действа върху колата. ДЖ. Х.: Точно така. И следователно колата може да издържи значително увеличена скорост около завоя. И това всъщност търсим. И мисля, че е интересно – когато мисля какво правя като шофьор, не мисля, че съзнателно мисля за изчисленията за намиране на тази оптимална състезателна линия. Просто инстинктивно се носиш към това, което колата иска да направи. Но когато го разгледаме от тази перспектива, колата отива надолу ето насам. Това е при 240 мили в час. Това е почти толкова бързо, колкото е максимумът за колата. Това е крайна скорост. Челното съпротивление на въздуха, удрящо колата, няма да ѝ позволи да се движи по-бързо. САЛ: Двигателят дава цялата сила, която може. ДЖ. Х.: Да. Караш с максимална бързина. САЛ: И това просто неутрализира челното съпротивление на това, така че не можеш да ускориш до тази максимална скорост. ДЖ. Х.: Точно така. Все едно удряш стена от въздух в този момент. Няма да успееш да ускориш по-бързо. Така че се опитваш – за да направиш най-бързата обиколка, която е равна на най-високата средна скорост около обиколката, това е най-ниското число по отношение на перспективата на времето на обиколката – опитваш да накараш колата най-ефикасно да премине през завоите, за да можеш да ѝ позволиш да ускори надолу по правите части, колкото можеш. Караш я да се ускори от този предначертан курс, който имаш тук, колкото можеш по-ефикасно. И като създаваш най-големия радиус около завоя, така намираме тази оптимална линия. САЛ: Това е удивително.