Physikalische Formeln
Formel #1
- I =m × r2 – Trägheitsformel (I =m × (r × r) M =Masse, r =Breite/Durchmesser
Distanz / Zeit =Geschwindigkeit
Entfernung / Durchschn. Zeit =durchschnittliche Geschwindigkeit
(Endgeschwindigkeit – Anfangsgeschwindigkeit) / Zeit =Durchschn. Beschleunigung
Gravitationsbeschleunigung =39,24 Blöcke/s/s
Schweben
Kraft zum Schweben =(Masse * 0,2616) / Anzahl der Triebwerke.
(Beachten Sie, stellen Sie sicher, dass die durchschnittliche Position der Triebwerke mit dem Massenmittelpunkt übereinstimmt und dass der Abstand zwischen dem Massenmittelpunkt und jedem Triebwerk gleich ist)
Kraft zum Schweben mit abgewinkeltem Triebwerk =(Masse * 0,2616) / (cos(Winkel) * Anzahl der Triebwerke)
Steigung =Anstieg/Lauf …. (Geschwindigkeit/oder/Beschleunigung/oder/Entfernung)/Zeit
Formel Pferdestärke =1,225(Anzahl der Blöcke (Meter) vorne) ()*Geschwindigkeit^3
Die PS, die benötigt werden, um den Luftwiderstand bei einer bestimmten Geschwindigkeit zu überwinden, sind:PS =kA Cd*v^3 Luftdichte =1,225 kg/m³
Wobei PS Pferdestärken, k die Luftdichte, A die Stirnfläche (Querschnittsfläche), Cd der Luftwiderstandsbeiwert und v die Geschwindigkeit ist. Die Luftdichte hängt von den Bedingungen ab, beträgt aber nominell 0,08 lb/ft^3.
Der Luftwiderstand wird wie folgt berechnet:F =1/2 CDAV^2
Wobei:F – Luftwiderstandskraft, Cd – Luftwiderstandsbeiwert, D – Luftdichte (nominell etwa 0,08 Pfund pro Kubikfuß … ja, ich weiß, das ist keine technisch genaue Masse, aber es erspart die Umrechnung in und dann zurück von metrisch), A – Stirnbereich, V – Geschwindigkeit des Objekts
Zur Schätzung der Motorleistung bei einer Laufleistung von 1/4 Meile:Leistung =((Trapspeed/234)^3) * Gewicht
Reifendurchmesser in Zoll =( ( Reifenbreite * Seitenverhältnis ) / 25,4 ) * 2 + Raddurchmesser
Beispiel:245/40-17 wäre ( ( 245 * 0,40 ) / 25,4 ) * 2 ) + 17 =24,71653543307
MPH =( RPM * Reifendurchmesser ) / ( ( Übersetzungsverhältnis * Achsantrieb ) * 336 )
Beispiel:( 8000 * 24.71653543307 ) / ( ( .771 * 4.062 ) * 336 ) =187.9074535627 MPH
Natürlich dehnen sich die Reifen bei hohen Geschwindigkeiten aus, daher ist dies nicht ganz genau.
ZIEHEN =FD =ρv2 CD*A/2
Um den Widerstandskoeffizienten zu finden, lösen Sie; Formel für die Winkelgeschwindigkeit ist ω =(θf – θi) / t Key =ω =Winkelgeschwindigkeit θf =Endwinkel θi =Anfangswinkel t =Zeit
Anstellwinkelformel =atan (Geschwindigkeit entlang der Gierachse/Geschwindigkeit entlang der Rollachse) =(Antwort)
1=
- CD ≈ 0,01*θ
Wobei θ der Anstellwinkel des Objekts im Bogenmaß ist. Was mir an dieser Formel nicht gefällt, ist das „≈“-Zeichen, weshalb ich sie komplett vermeide. Um Grad in Radiant umzuwandeln, verwenden Sie „(Grad)/57.2957795“
2=
- CD =(2FD)/(ρ v2*A)
Dabei ist ρ die Dichte der Flüssigkeit, in der sich das Objekt bewegt, v die Geschwindigkeit des Objekts, CD der Luftwiderstandsbeiwert des Objekts und A die Oberfläche des Objekts.
Jedes Objekt, das sich durch eine Flüssigkeit bewegt, erfährt einen Widerstand – die Nettokraft in Strömungsrichtung aufgrund von Druck- und Scherspannungskräften auf der Oberfläche des Objekts.
Die Widerstandskraft kann ausgedrückt werden als:
Fd =cd 1/2 ρ v2 A (1)
Wo:
- Fd =Widerstandskraft (N)
- cw =Luftwiderstandsbeiwert
- ρ =Dichte des Fluids (1,2 kg/m3 für Luft bei NTP)
- v =Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
- A =charakteristische Stirnfläche des Körpers (m2)
Der Luftwiderstandsbeiwert ist eine Funktion mehrerer Parameter wie Form des Körpers, Reynolds-Zahl für die Strömung, Froude-Zahl, Mach-Zahl und Rauheit der Oberfläche.
Der charakteristische Stirnbereich – A – hängt vom Körper ab.
Luftwiderstandsbeiwerte von Objekten sind meist Ergebnisse von Experimenten. Die Luftwiderstandsbeiwerte für einige gängige Karosserien sind unten angegeben:
Objekttyp, Luftwiderstandsbeiwert:
- – cd – Stirnbereich
- Laminare flache Platte (Re=106) 0,001
- Dolphin 0,0036 benetzter Bereich
- Turbulente flache Platte (Re=106) 0,005
- Unterschalltransportflugzeug 0,012
- Überschalljäger, M=2,5 0,016
- Stromlinienförmiger Körper 0,04 π / 4 d2
Flugzeugflügel, Normalstellung 0,05 WING DRAG COEFFICENT
- Optimierter Halbkörper 0,09
- Langer, stromlinienförmiger Körper 0.1
- Fahrrad – Stromlinienförmiges Velomobil 0,12 5 ft2 (0,47 m2)
- Flugzeugflügel, abgewürgt 0,15
- Modernes Auto wie ein Tesla Model 3 oder Model Y 0.23
- Toyota Prius, Tesla Model S 0.24 Frontbereich
- Tesla-Modell X
- Sportwagen, abfallender Heckbereich 0,2 – 0,3 Frontbereich
- Gängiges Auto wie Opel Vectra (Klasse C) 0,29 Frontalbereich
- Hohlhalbkugel mit Blick auf den Strom 0,38
- Vogel 0,4 Frontbereich
- Feste Halbkugel 0,42 π / 4 d2
- Sphäre 0,5
- Limousine, Stufenheck 0,4 – 0,5 Stirnfläche
- Fahrrad – Windschatten hinter einem anderen Radfahrer 0,5 3,9 ft2 (0,36 m2)
- Cabrio, oben offen 0,6 – 0,7 Frontbereich
- Bus 0,6 – 0,8 Stirnbereich
- Altes Auto wie ein T-Ford 0,7 – 0,9 Stirnfläche
- Würfel 0,8 s2
- Fahrrad – Rennsport 0,36 m2 (0,88 3,9 ft2)
- Fahrrad 0,9
- Traktor gezogener LKW 0,96 Frontbereich
- Lkw 0,8 – 1,0 Stirnbereich
- Stehende Person 1,0 – 1,3
- Fahrrad – Upright Commuter 1.1 5,5 ft2 (0,51 m2)
- Dünne Scheibe 1.1 π / 4 d2
- Feste Hemisphärenströmung normal zur flachen Seite 1,17 π / 4 d2
- Quadratische flache Platte bei 90 Grad 1,17
- Drähte und Kabel 1,0 – 1,3
- Mensch (aufrechte Position) 1,0 – 1,3
- Hohlhalbzylinder Gegenstrom 1.2
- Skispringer 1,2 – 1,3
- Hohle Halbkugel gegenüber Strom 1.42
- Personenzug 1.8 Frontbereich
- Motorrad und Fahrer 1,8 Frontalbereich
- Lange flache Platte bei 90 Grad 1,98
- Rechteckiger Kasten 2.1
θ =Anstellwinkel im Bogenmaß
Die Formel für den Anstellwinkel lautet:atan(Geschwindigkeit entlang der Gierachse/Geschwindigkeit entlang der Rollachse) =(Antwort)
Um Grad in Radiant umzurechnen, verwenden Sie „(Grad/Antwort)/57.2957795“
Die Formel für die Winkelgeschwindigkeit ist ω =(θf – θi) / t Schlüssel =ω =Winkelgeschwindigkeit θf =Endwinkel θi =Anfangswinkel t =Zeit
Schlüssel =ω =Winkelgeschwindigkeit θf =Endwinkel θi =Anfangswinkel t =Zeit
Um die Zeit zu erhalten, verwenden Sie die Formel Distanz/Geschwindigkeit =Zeit
*Formel des Widerstandskoeffizienten (CD):
CD ≈ 0,01*θ
Insgesamt ist die Pferdestärke, die benötigt wird, um den Luftwiderstand zu überwinden, CoDr =Widerstandskoeffizient * oder Codr =0,01 * (atan ( ( (360 – 0) / (Entfernung/Geschwindigkeit) ) / ( (360 – 0) / (Entfernung/Geschwindigkeit) ) ))/57.2957795
Pferdestärke =1,225(Anzahl der Blöcke (Meter) vorne) (CoDr)*Geschwindigkeit^3
Die vollständige Formel lautet:
Pferdestärke =1,225(Anzahl der Blöcke (Meter) vorne) (0,01(atan( ( (360 – 0) / (Entfernung/Geschwindigkeit) ) / ( (360 – 0) / (Entfernung/Geschwindigkeit) ) ))/57,2957795) Geschwindigkeit^3
Formel #2
- D =0,5 * Cd * r * V^2 * A
Die Luftwiderstandsgleichung besagt, dass der Luftwiderstand (D) gleich dem Luftwiderstandsbeiwert (Cd) mal der Luftdichte (r) mal der Hälfte des Quadrats der Geschwindigkeit (V) mal der Flügelfläche (A) ist.
Um den aerodynamischen Widerstand zu überwinden, lautet die Formel:
- P^d =F^d · v =½pv^3AC^d .