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Titolo: Tabella resistenza areodinamica in rapporto alla velocita

Discutendo sui limiti di velocita' ci sono degli ignoranti
(che diventano idioti quando non riescono a comprendere di
avere mostrato ignoranza) a cui forse e' meglio sbattere
in faccia i numeri, che dicono molto di piu' di mille parole.
 
A prescindere dal vostro CX, della sezione frontale della
vostra auto e altre amenita' specifiche della vostra auto,
possiamo sempre dice con certezza, che se poniamo a 1
la resistenza dell'aria a 50 km/h, la resistenza all'aria
alle velocita' superiori rispetto a 50 km/h e' rapportata
secondo la seguente tabella:
 
km/h  rapporto
---------------
   10    0,04
   20    0,16
   30    0,36
   40    0,64
   50    1,00
   60    1,44
   70    1,96
   80    2,56
   90    3,24
  100    4,00
  110    4,84
  120    5,76
  130    6,76
  140    7,84
  150    9,00
 
Ho scelto 50 km/h perche' e' la velocita' a cui la resistenza
al rotolamento e quelle meccaniche sono dello stesso ordine
della resistenza dell'aria e andando piu' piano, di fatto la
resistenza dell'aria diventa trascurabile (ovvero a 40 km/h,
e' gia' meno degli altri fattori di resistenza al movimento,
e sotto i 30 km/h diventa irrilevante. Quindi, raddoppiando
la velocita' (da 50 a 100 km/h) la resistenza dell'aria
aumenta di 4 volte. Triplicando la velocita' (a 150 km/h) la
resistenza dell'aria aumenta di 9 volte.
 
Ma questa e' solo la resistenza (una forza).
 
A questo punto  potrei semplicemente ricordare che la potenza e'
il prodotto della forza per la velocita', ma credo di potere
spiegare a chi e' digiuna delle leggi della meccanica, in modo
intuitivo cosa accade.
 
Dunque, abbiamo una resistenza al moto, potremo pensare al freno
su una cyclete. Potete regolarlo per una certa resistenza ad ogni
giro di ruota, che riuscite a vincere pedalando moderatamente.
Ma se aumentate il ritmo di pedalata, senza toccare la regolazione,
non c'e' la fate piu' a lungo. Cosa accade ? Che piu' veloce
pedalate, piu' potenza vi serve e questa potenza cresce
proporzionalmente a quanto aumentate il numero di giri.
Se non siete convinti, pensate se la resistenza e' causata dal
campo magnetico di una dinamo mentre produce elettricita' ad
ogni pedalata. E' ovvio che se pedalate il doppio (60 rpm invece
di 30 rpm ?) producete il doppio di elettricita' e da qualche
parte l'energia deve venire, ovvero fatte il doppio di fatica.
 
Quindi la potenza = resistenza x velocita' e questo significa
che la "potenza" del motore aumenta con il cubo della velocita',
e fatta a 1 la potenza richiesta a 50 km/h, ecco quando vi serve
a velocita' maggiori:
 
km/h  rapporto potenza
----------------------
   50      1.00
   60      1.73
   70      2.74
   80      4.10
   90      5.83
  100      8.00
  110     10.65
  120     13.82
  130     17.58
  140     21.95
  150     27.00
 
Quindi la potenza motore per vincere la resistenza aereodinamica
(quale sia il vostro Cx e la vostra sezione frontale) aumenta
di 8 volte nel passare da 50 km/h a 100 km/h e di 27 volte nel
triplicare a 150 km/h.
 
Soffermiamoci ai 130 km/h e vediamo quanto si risparmia
scendendo a 110 km/h. Il rapporto da 17,58 scende a 10,65,
ovvero la potenza richiesta scende di ben il 39% e cosi'
il consumo relativo alla mera resistenza aereodinamica.
 
-- 
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include just enough text to give a context. Clickbaiting is unwelcome.
 


Teoria, putroppo.
Nel senso, che la così calcolata variazione della potenza richiesta per 
mantenere quei differenti regimi, non corrisponde linearmente con la 
quantità di carburante che brucia (tradotto, con il costo x km).
Almeno, non lo è nel caso della mia auto.
 
Nella mia esperienza infatti, poco o nulla cambia se vado a 110 o a 130, 
e trovo un significativo risparmio (a spanne, attorno al 20%) solo 
rimanendo nell'intervallo 80-90
Ma l'insopportabile crepitio dello sfracellamento di coglioni supera 
notevolmente il vantaggio economico, perché mantenere un ritmo simile 
mette a dura prova ogni pazienza.
 
 
 
sandro

 Nella mia esperienza infatti, poco o nulla cambia se vado a 110 o a 130, 
 
Pensa che mi sono fatto tutta la Germania in moto a 170km/h: risultato 
16 km/l (da pieno a pieno). A 130 sono 16,5.
 

 quantità di carburante che brucia (tradotto, con il costo x km). 
 
esatto, dipende da auto ad auto
 
con la precedente auto a gasolio e marce discrete passando da 130kmh a 110kmh c'era una notevole differenza di consumo anche 35/40%, con l'attuale ibrida ecvt cambia pochissimo forse meno del 10%

 con la precedente auto a gasolio e marce discrete passando da 130kmh a 110kmh c'era una notevole differenza di consumo anche 35/40%, 
 
molto probabilmente aveva una marcia troppo corta, e quindi passava in 
una zona a peggior rendimento termico del motore.
 
la differenza tra 110 e 130 è comunque nell'ordine di un +25%
 
 
 
 
-- 
Oscar
Imola
47,16,146+160
 

 una zona a peggior rendimento termico del motore. 
 
il contrario, 110 effettivi di gps era 2000 giri in sesta, a 130 poco meno di 2500
 
la coppia max quel motore l'ha già a 1500rpm

 mette a dura prova ogni pazienza. 
 
Questa non è piu' fisica, è psicologia.
Razionalizzando un po' si capisce che è tutto una bella illusione. 
Ad esempio, se andando piu' veloce ho risparmiato tempo, che poi uso per scrivere questo post, alla fine pago di tasca mia combustibile, usura auto ed incremento di rischio, inquino di piu', sono piu' rumoroso... rispondere a te ed a Sor Prolisso... ;-)

 la coppia max quel motore l'ha già a 1500rpm
 
la coppia massima serve relativamente a poco, specialmente in un uso a 
basso carico come quello autostradale.
 
bisogna vedere il grafico del consumo relativo ed incrociare con la 
potenza erogata.
 
 
 
 
 
ciao
 
 
-- 
Oscar
Imola
47,16,146+160
 

 Poi ce ne sono molte altre che si sommano in modo non lineare con la velocità.
 
indicativamente, le forze "meccaniche" (che vanno con v^2) e le forze 
"aerodinamiche" (che vanno con v^3) si equivalgono intorno ai 70-90 km/h
 
i consumi quindi vanno con v per le forze meccaniche e con v^2 per le 
forze aerodinamiche (dovendo in entrambe i casi dividere per v)
 
già da qui si può fare un grafico su v, con una discreta 
approssimazione, *della potenza necessaria ad avanzare* a v costante 
ovviamente.
 
e già da qui si vede che l'aerodinamica conta ben poco, anzi 
praticamente nulla, nella vita quotidiana di chi non fa quasi 
esclusivamente autostrada. ed infatti è per quello che dagli eccessi 
stupidi degli anni 80-90 con cx esageratamente bassi (eg audi 100, opel 
omega) ci si è evoluti verso forme più grosse, mantenendo il cx entro 
valori del tutto accettabili, a favore di spazi, abitabilità, capacità 
di carico. insomma verso quello che serve realmente all'utente.
 
 
per i consumi invece bisogna per forza andare a prendere il grafico di 
consumo specifico del motore, grafico tridimensionale con regime su x, 
coppia erogata su y, e consumo di carburante su z


 forze aerodinamiche (dovendo in entrambe i casi dividere per v)
 
mi correggo perché ho scritto una imprecisione:
 
le *potenze assorbite* vanno con v e v^2
 
il consumo, come detto dopo, dipende dal carico e dal regime in quella 
determinata velocità.
 
 
 
 
-- 
Oscar
Imola
47,16,146+160
 

 le *potenze assorbite* vanno con v e v^2
 
nb: ovviamente potenza assorbita e potenza erogata si equivalgono, a 
velocità costante, ed a pendenza 0.
altrimenti ci sarebbe accelerazione o decelerazione.
 
 
 
 
 
-- 
Oscar
Imola
47,16,146+160
 

 pazienza.
 
Tolga quel "ogni", perche' c'e' chi in autostrada viaggia
volentieri sulla terza corsia senza che ci sia bisogno
di abbassare i limiti di velocita'. C'e' chi pensa che
SPQA (sono pazzi questi automobilisti) in permanente
corsia di sorpasso.


 il consumo relativo alla mera resistenza aereodinamica.
 
da 4R, ad esempio
Consumi percorrenze in D
- Suzuki Vitara 1.5 HYBRID ALLGRIP a 100 Km/h 16,7 km/litro, a 130 12,0
- KIA Sportage 1.6 CRDI DCT a 100 Km/h 18,3 km/litro, a 130 13,6
 
-- 
StefanoTS61
 
 

 - KIA Sportage 1.6 CRDI DCT a 100 Km/h 18,3 km/litro, a 130 13,6
 
il rapporto della potenza puramente aerodinamica, richiesta per 
avanzare, sarebbe di 1.3^2 = +69%, tra 100 e 130 km/h
 
i consumi ovviamente non aumentano di così tanto, perché l'aerodinamica 
è solo una fetta della resistenza all'avanzamento.
 
 
 
 
 
-- 
Oscaracciato aka UoScAr
Imola, 47, 16, 146 & 160++
 

sarebbe di 1.3^2 = +69%, tra 100 e 130 km/h
 
non mi sembra giusto, che sappia io la potenza varia con legge cubica 
rispetto alla velocita', come ha scritto il Deboni nella tabella
vedi ultima formula scritta qui:
https://autoguida.wordpress.com/2017/11/05/coefficiente-di-attrito-aerodinamico-cx/
 
Pa =     Prr + Px    =   (m * g * Crr * v)     +     (0.5 * rho * Cx * A 
*v^3)
 
 
quindi 1.3^3 = +120% circa 
 

googlando mi viene fuori anche questa bella spiegazione:
https://www.2tempi.it/topic/1754-a-cosa-ci-serve-avere-potenza-discorso-sulla-potenza-resistente/
 
 

 non mi sembra giusto, che sappia io la potenza varia con legge cubica 
 
hai perfettamente ragione, ho scritto una cazzata io, chiedo venia.
 
la resistenza all'avanzamento cresce con il quadrato della velocità per 
quanto riguarda l'aerodinamica, mentre le resistenze meccaniche variano 
linearmente con la velocità, rendendo le potenze assobite legate 
rispettivamente al cubo ed al quadrato della stessa.
 
molto empiricamente si può considerare una velocità di 80km/h come 
velcoità alla quale le resistenze meccaniche ed aerodinamiche si 
equivalgono, e prendere un 20cv necessaria 100km/h.
 
prendendo un
p = a*v^2 + b*v^3
(valda in prima approssimazione per tutte le auto, variando i parametri 
a e b)
e facendo due conti dai valori di cui sopra, si ottiene che, con v in 
km/h e p in cv,
a = 8.8 * 10^-4
b = 1.1 * 10^-5
 
_la legge della potenza assorbita è più che quadratica, ma meno che cubica._
 
a 100km/h abbiamo un assorbimento di 8.8+11=20cv circa,
a 130km/h abbiamo un assorbimento di 15+24=39cv circa (poco meno del doppio)
a 150km/h abbiamo 20+37=57cv (meno del triplo)
a 200km/h 35+88=123cv (circa 6 volte)
a 250km/h 55+170=225cv (circa 11 volte)
 
e più o meno se andiamo a vedere pmax e vmax delle auto in commercio, 
siamo intorno a questi valori. ovviamente per auto più aerodinamiche 
serve meno potenza per avere le stesse v max...
 
 
ovviamente più si sale con la velocità, più la legge si avvicina alla 
cubica, senza mai toccarla.
 
a velocità basse invece la legge è poco più che quadratica.
 
per auto molto aerodinamiche la legge rimane più vicina al quadratico 
rispetto alle auto meno aerodinamiche, mentre per auto molto scorrevoli 
(eg bassi attriti, gomme strette e con basso attrito, ecc), la legge è 
più vicina al cubico rispetto ad auto più dispendiose sotto questo punto 
di vista (eg 4x4, gomme larghe e sportive, ecc..)
 
 
 
i consumi:
 
il motore consuma un tot di grammi di combustibile *ogni unità di energia*.
 
l'energia la ottieni moltiplicando la potenza erogata per il tempo in 
cui eroghi questa potenza.
 
esempio: abbiamo un motore che consuma 200 g/cv*h. lo prendiamo come 
motore ideale, che non varia il proprio consumo specifico al variare di 
carico e regime.
 
andiamo a 100km/h per un tratto perfettamente piano e senza vento di 
100km: eroghiamo 20cv per un'ora. consumiamo 200*20*1 = 4kg di carburante.
mettiamo che sia benzina: 0.735 kg/l
abbiamo consumato 4/0.735=5.4 litri circa di benzina. 18.5km/l
 
facciamo la stessa strada al ritorno, sempre senza vento:
eroghiamo 39cv per 100/130=0.77h (46 minuti circa)
consumiamo 200*39*0.77 = 6kg = 8.2 litri di benzina. 12.2 km/l
 
circa il 50% in più, a fronte di una potenza erogata quasi doppia.
 
infatti, il rapporto del consumo sulla velocità, dovendo prendere 
l'*energia* e non la *velocità*, ci fa consumare _in maniera più che 
lineare, ma meno che quadratica._
 
questo ovviamente se il motore avesse un consumo specifico fisso ad ogni 
regime e ad ogni carico.
 
la velcoità costante è un tipo di carico generalmente basso, sulle 
nostre autostrade e con motori che non sia il bicilindrico della vecchia 
panda 30.
 
cosa succede? se prendiamo un grafico del consumo specifico vediamo che 
le zone a più alto rendimento sono quelle a basso regime ed alto carico 
(non massimo): infatti per le accelerazioni è consigliabile tenere marce 
lunghe e premere molto, ma non a fondo, l'acceleratore (al contrario di 
quello che si pensa, cioè di pelare il gas).
 
man mano che il carico decresce, l'area del consumo specifico minore si 
sposta ancora più in basso come regime: cioè vuol dire che a basso 
carico il consumo specifico cresce di più.
 
le velcoità autostradali sono quindi il momento peggiore: basso carico, 
regimi che non possono per forza di cose essere bassi al punto di 
lavorare nell'isola di basso rendimento (a meno di avere un motore con 
tanta coppia)
 
ecco allora che il consumo aumenta con la velocità più rapidamente che 
non andando a guardare l'energia spesa: magari a 100km/h sei a 
1600-1700rpm e consumi i fatidici 200g/cv*h, ed a 130 sei sopra i 
200rpm, ed il consumo è andato a 220g/cv*h.
nell'esempio di cui sopra, quindi, hai un 18.5km/l a 100 orari, e 
11.1km/l a 130km/h.
 
 
 
altra cosa: solitamente l'aerodinamica varia al variare della velocità. 
ergo, potresti avere un valore di cx a 100km/h diverso di quello che 
hai, sulla stessa auto, a 200km/h.
questo perché l'aria attorno, sotto e dentro al veicolo prendono strade 
diverse, e ci possono essere filetti che si staccano così come vortici 
che si riducono, all'aumentare della velocità.
un esempio è l'aria che passa sotto al veicolo: senza un fondo piatto è 
quasi del tutto "bloccata": se l'auto si alza o si abbassa anche solo di 
un cm, praticamente è come variare la superficie esposta (il famoso 
SCx). nelle due volumi ci sono velcoità di risonanza alle quali i 
vortici dietro all'auto aumentano improvvisamente o si riducono 
altrettanto improvvisamente, anche se questo è stato studiato parecchio 
soprattutto negli ultimi lustri, e risolto con diverse piccole 
appendici, che sono ormai comuni a molte due volumi.
 
 
la chiudo qua e mi scuso ancora per la madornale svista, scritta nelle 
pause del lavoro.
 
 
ciao



Direi che ha abbondantemente rimediato :-)
9+


 Di natura e' nervosetto ? 
 
Deboni, quando uno esordisce dando dell' ignorante al prossimo e inizia a 
salire in cattedra, dopo ha il dovere di mostrarsi impeccabile, altrimenti
-come sbaglia parole facilmente verificabili- così potrebbe anche sbagliare
concetti meno facilmente verificabili,  e sputtanarsi l'intera credibilità.
Vale  la legge del minimo.
 
Sì lo sappiamo che fino ai 4 anni parlavi solo inglese, il problema è che
poi hai avuto 70 anni per riempire le lacune. Quindi o impari a scrivere
giusto o abbassi il tono delle tue conferenze.
 
Ah sì, la resisteza aerodinamica è effettivamente proporzionale al cubo
della velocità, questo è corretto e si potrebbe finirla qui.
 
Come diceva un tuo vecchio fan: cordialità.
 
 
 
-- 
bed  & breakfast & my IPAD

 di carico. insomma verso quello che serve realmente all'utente.
 
Si va comunque confermando che, viceversa, per chi percorre gran parte 
del suo kmetraggio in autostrada (o comunque a velocità superiori ai 
70kmh), il Cx ha ancora un senso e potrebbe valere la scelta per la 
"forma" dell'auto...
 
 
 
sandro

 
 
Se per resistenze meccaniche intendi l'attrito per rotolamento,
 hai toppato un'altra volta, l'attrito volvente non è legato alla
 velocità, è legato al peso, al raggio della ruota e al
 coefficiente di attrito, per cui è costante, e quindi la potenza
 necessaria a vincere l'attrito delle ruote è linearmente
 proporzionale alla velocità.
 
Pav=kav * v (attrito volvente)
Paa=kaa * v^3 (attrito aerodinamico)
Ptot=Pav+Paa
 
-- 
non firmo niente !

 Se per resistenze meccaniche intendi l'attrito per rotolamento,
 
quella è tutta un'altra cosa.
 
comuqnue mi riservo di controllare una volta che ho terminato il lavoro, 
oggi.
 
se così fosse, tanto meglio: la formula totale della potenza è ancora 
meno vicina alla cubica, e la formula del consumo, di conseguenza, è 
ancora meno vicina al quadratico.
 
cvd
 
 
 
 
-- 
Oscar
Imola
47,16,146+160
 

 Ptot=Pav+Paa
 
ti confermo -dal testo, non a memoria- che il termine legato a v è 
tranquillamente trascurabile tranne che per i primi km/h.
 
la formula empirica per trovare la potenza, ad accelerazione zero ed in 
piano, è approssimabile nella
 
p = av^2 + bv^3
 
come già scritto e scritto anche sugli appunti di fisica che ho.
 
penso non ci sia molto da aggiungere a sto punto.


 Come diceva un tuo vecchio fan: cordialità.
 
Ecco, questo e' ambiguo.


penso non ci sia molto da aggiungere a sto punto.
 
leggi bene a cosa si riferisce la formula che hai trovato sugli appunti.
ho l'impressione che tu ti stia riferendo alla formula completa del *solo 
attrito aerodinamico* in cui sono presenti 3 termini legati a v, v^2, v^3.
i termini legati a v e v^2 nell'attrito aerodinamico sono ampiamente 
trascurabili, tanto e' vero che quasi dappertutto non li vedi nominare, 
wikipedia stessa mette la formula approssimata con il solo termine cubico:
https://it.wikipedia.org/wiki/Attrito#Attrito_viscoso
 
Fa = -1/2*p*S*Cx*V^2
 
ecco questo e' il tuo sbaglio, nel movimento di un'auto non c'e' solo 
l'attrito aerodinamico, c'e' anche l'attrito volvente, e quest'ultimo non e' 
legato alla velocita'.
https://it.wikipedia.org/wiki/Attrito#Attrito_volvente
 
 
anche in questo link che ti avevo gia' dato, l'attrito aerodinamico viene 
espresso con il solo termine cubico, ma considera anche gli altri tipi di 
attrito in modo corretto:
https://www.2tempi.it/topic/1754-a-cosa-ci-serve-avere-potenza-discorso-sulla-potenza-resistente/
 
 

 v^2, v^3.
 
no, no. per l'attrito aerodinamico come detto si usa solo il valore che 
va a v^3, con un moltiplicatore da trovare empiricamente.
 
per il resto i miei appunti universitari parlano degli attriti 
meccanici, che vanno con v e quidni la potenza va con v^2, anche qui con 
parametro da trovare empiricamente.
 
gli attriti che rimangono costanti sono trascurabili
 
anni fa tra l'altro se ne parlò ampiamente qui su ida, con spiegazioni 
complete.
 
ciao e scusa se scriovo di fretta.
 
 
-- 
Oscar
Imola
47,16,146+160
 

 ho imparato che e' inutile discutere "dei toni".
 
potenza dell'esibizionismo!
