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Titolo: [TECNICO?] Considerazione su limite fisico di accelerazione..

Ciao ragassi,
in un impeto violento di uscita di senno dovuto alla preparazione dell'esame
di fisica sperimentale, sono naufragato nel dolce mare delle considerazioni
sui limiti fisici di accelerazione di una automobile, e di come influisca il
tipo di trazione (anteriore, posteriore o integrale) su essi.
Orbene, passiamo ai fatti.. parto da una modellizzazione abbastanza
approssimativa (perchè non sarei capace di modelli più approfonditi ^___^)..
Consideriamo l'automobile come una massa uniformemente distribuita, e avente
la trazione integrale ripartita uniformemente sulle quattro ruote motrici.
La forza d'attrito massimo di ogni ruota con l'asfalto, supponendo il moto
su una superficie perfettamente piana, è dato dal coefficiente d'attrito
statico moltiplicato la reazione vincolare del piano..
Tale reazione vincolare può assumersi uguale al peso dell'auto/4, quindi u m
g /4, avendo indicato con u il coefficiente d'attrito.
A causa della totale simmetria del problema, assumiamo come forza d'attrito
totale la somma delle forze d'attrito dovute alle singole ruote, quindi 4*u
m g/4 = u m g
Per il Secondo Principio della dinamica, l'accelerazione è data da F/m,
quindi u g.
L'accelerazione, quindi, secondo questo modello approssimativo, dipende solo
dal coefficiente d'attrito; essendo esso per l'asfalto ~ 0.8,
l'accelerazione massima che puo' essere impressa ad una automobile, è pari a
circa 8m/s^2;
Ciò vuol dire che la velocità della nostra autovettura, aumenta di 8m/s ogni
secondo, cioè di 26.8km/h ogni secondo.
Con una facile moltiplicazione, scopriamo che lo 0-100 massimo teorico, è
pari a 3.472 s.
Non conosco la macchina con lo 0-100 migliore, ma una Enzo è sui 3.6, se non
erro.. quindi più o meno il modello è veritiero.
Ma ora, se estendessimo il modello, considerando, ad esempio, solo 2 ruote
motrici, avremmo, complessivamente, un modulo della forza d'attrito minore,
quindi minore accelerazione.
Dovrei dedurre che le TP sono complessivamente meno performanti delle TI?
Certo, c'è da considerare che nel mio modello le ruote non slittano per
niente, c'è anche da considerare una ripartizione di peso molto differente
dalla realtà..ma, a parità di condizioni, le TI sono più performanti delle
TP?
Grazie..ciao ciao..

 erro.. quindi più o meno il modello è veritiero.
Una veloce ricerca in rete ti dirà che è possibile scendere anche
sotto ai 3 secondi. Fra le auto di serie (per modo di dire) la
Koenigsegg ci mette 3,2 secondi.
ciao
-- 
dirty harry


...
per non parlare di auto pure vecchiotte che stavano sotto i 2 *DUE*
secondi :vedi F1 anni 80.
se non ricordpo male, addirittura le Capri di zakowsky che correvano
nell' Endurance Europeo stavano sull' 1.6 nello 0-100 e con soli 600hp
scarsi.
ciao:)

 TP?
Dunque quando si parla di gorsse potenze in gioco nelle accelerazioni con 
partenza da fermo le TI sono avvantaggiate, però per esempio in un ipotetico 
0-300 due macchine identiche con stesso peso e motore, una TI e una TP è 
probabile che la spunta la TP, perché anche se sicuramente nello 0-100 la TI 
sta avanti, aumentando la velocità aumenta la potenza che va a perdersi con 
la trasmissione sulle 4 ruote piuttosto che 2.
Comunque in genere come tenuta di strada e quindi anche nelle accelerazioni 
è ovvio che una TI è avvantaggiata.
-- 
Saluti
Alec (28,72+,CT)
Powered by AMD Athlon64 X2 5200+
Fueled by Sapphire X1800XT-OC
OnLine by Tiscali 12Mega 

 ha scritto nel messaggio 
news:e9egtv$vg$1...@news.task.gda.pl...
Un Top fuel in 4 secondi fa i 400 metri ed esce a oltre 450 all'ora.
Su strada un Ariel Atom volumetrica fa 0-100 in 3,3 secondi effettivi.
Negli anni '80 una Delta S4 cimetteva meno di 3 secondi. 

 ha scritto nel messaggio 
news:e9egtv$vg$1...@news.task.gda.pl...
cmq il modello fisico è completamente errato, primo hai fatto i conti 
staticamente, poi non hai considerato che l'attrito delle gomme non è una 
costante, non hai pensato all'inerzia, all'attrito volvente, alle forze che 
nascono sull'asse verticale e alle coppie in gioco, all'attrito dell'aria e 
cito solo le cose che mi vengono in mente così di getto.
Non basta fisica 1 per spiegare un auto. 

 -- 
Guarda che la motiricità da fermo è solo in funzione dell'aera di appoggio 
delle gomme, dalla mescola delle stesse e dalla distribuzione dei pesi sulle 
stesse.
Su strada dove l'auto deve anche curvare, fare tanti km con le gomme etc etc 
il modo migliore di partire a razzo da fermo sono le 4wd, ma se non si hanno 
limiti basta concentrare tutto il peso del mezzo sulle ruote motrici e farle 
con + area di appoggio possibile in partenza.
Da ciò nascono le autogonfianti dei dragster che sono + larghe da fermi  poi 
accelerando la forza centripeta le gonfia riducendo l'attrito. Ah poi viene 
in gioco il fattore impennata ma per quello basta il carrello :-P 

 Non basta fisica 1 per spiegare un auto.
non basta LA fisica per spiegare una auto ;)
ciao:)

 dal coefficiente d'attrito; essendo esso per l'asfalto ~ 0.8,
BIIIIP.
Errore.
Riprova e controlla.
I pneumatici raggiungono coefficenti di attrito notevolmente maggiori...
MaxDamage

 ha scritto nel messaggio news:pdAug.42840
io aggiungerei la deportanza
che spiega come mai le F1 sono cosi' performanti

 ha scritto nel messaggio
come ti hanno detto hai trascurato alcuni fenomeni
io riferei i conti, non con l'accelerazione ma con la frenata
in questo modo la potenza del motore non conta
e puoi considerare 4 ruote frenanti
dovresti aggiungere anche la coppia che si sviluppa, per cui si ha un 
notevole carico sulle ruote anteriori, e basso sulle posteriori

 non basta LA fisica per spiegare una auto ;)
se per fisica intendi quella studiata alle sueriori, hai ragione
se per fisica intendi i principi fisici, e ttto cio' che ne deriva...

 Grazie..ciao ciao..
E' sbagliato il presupposto, l'aderenza ruota/asfalto su auto sportive può 
essere di gran lunga superiore al coef. di 0,8. Se fai il ragionamento 
contrario, ossia consideri la decelerazione, noterai che le auto si fermano 
anche in 33m da 100 a 0. 


Conta molto meno fino ai 100 all'ora. 

 la trasmissione sulle 4 ruote piuttosto che 2.
Ok..capito.. invece cosa cambierebbe se si considerasse una TA?

 Non basta fisica 1 per spiegare un auto.
Ovvio, infatti l'ho detto che il modello era molto approssimativo :)
Non capisco però come possa influire l'inerzia.. cioè, sia la forza
d'attrito generata, sia l'accelerazione dipendono dalla massa..dipendenza
che si elide facendo a= F/m.
E per le coppie in gioco, cosa intendi?
Tnx :)

 Conta molto meno fino ai 100 all'ora.
mmm..secondo me conta parecchio, perchè aumenta la reazione vincolare del
piano facendo percepire una g molto maggiore..sbaglio?

 I pneumatici raggiungono coefficenti di attrito notevolmente maggiori...
Ovvio che parlavo di attrito gomma/asfalto normale,alla buona, senza
sottilizzare..googlando 2 min ho scoperto che piů o meno siam lě.. poi č
ovvio che la ricerca avanza e le mescole piů tecnologiche aumentano il
grip..

 notevole carico sulle ruote anteriori, e basso sulle posteriori
Grazie per la risposta..proverò a dilettarmi un po' con gli spazi di
frenata, come ha detto anche Nicola..dopo l'esame però, altriementi poi mi
prende e va a finire che non studio più :)
Cmq, come dovrei correggere il tutto se considerassi anche la coppia?
Tieni presente che son cose che esulano il mio corso di studi e il corso di
fisica a+b, la mia è solo curiosità..però, se è una roba fattibile e
comprensibile, sarei ben felice di apprendere :)
Grazie..

 Conta molto meno fino ai 100 all'ora.
su una F 1 assettata per montecarlo conta

 Cmq, come dovrei correggere il tutto se considerassi anche la coppia?
stabilisci dove si trova il baricentro
sia in senso longitudinale che in altezza
puoi far finta che si trova sulla leva del cambio
in frenata hai la forza peso, sulla superficie ruota/asfalto
in frenata hai la forza frenante, sulla superficie ruota/asfalto
la forza frenante genera una coppia che tende a far ruotare l'auto (il muso 
giu', il culo su)
la forza peso si distribuisce tra ruote anteriori e posteriori in modo che 
il momento si annulli


[cut]
Sì, ho capito più o meno ciò che devo fare..non sono cose che si fanno nel
corso, ma più o meno ci sono sul libro..dopo il 25 che finisco l'ultimo
esame, penso mi diletterò un po' con quella roba..sempre se non devo ridare
l'esame a settembre ^_^
Grazie..

 anche in 33m da 100 a 0.
Senza stare a fare considerazioni di chissà quale tipo, facendo un discorso
puramente energetico, con quel coefficiente si trova, con due calcoli, che
l'energia cinetica di una automobile a 100 km/h, viene dissipata dalla forza
d'attrito dopo circa 49 metri.
Ovviamente supponendo che le ruote non siano bloccate, altrimenti si sale a
circa 65 metri..
Secondo me è il modello che non è molto preciso, perchè supponendolo esatto,
ed imponendo uno spazio d'arresto di 33m, si ottiene un coefficiente pari a
1,20 che mi sembra francamente troppo elevato..

 1,20 che mi sembra francamente troppo elevato..
Non vedo come non possa essere esatto.
Le uniche variabili trascurate sono l'attrito con l'aria e la deportanza, 
che credo largamente trascurabili.
Ciaoo 

 1,20 che mi sembra francamente troppo elevato..
1,20 non č troppo elevato, tu hai parlato di auto sportive, se prendi 
"Automobilismo" di questo mese vedrai che la elise impiega 32,3m. La mia con 
gomme normali e 1700kg di massa  ne impiega 36. 

 che credo largamente trascurabili.
La deportanza magari non è trascurabile visto che aumenta la g
percepita..anche se non so fino a che punto possa influenzare vetture con
una aerodinamica, tutto sommato, normale..
L'attrito con l'aria non so fino a che punto sia trascurabile..si parla
comunque di 100 km/h..almeno alle velocità prossime a quella, dovrebbe
esercitare una forza rilevante..ovvio che, più si scende, più si fa
trascurabile.
In realtà penso che ci sia un discorso di ripartizione di pesi che non sia
per nulla trascurabile..anche perchè, altrimenti, non avrebbe senso
dimensionare freni anteriori e posteriori in modo diverso :)

 gomme normali e 1700kg di massa  ne impiega 36.
In realtà ho parlato di limiti fisici.. che poi vengano raggiunti da auto
sportive, non ci piove..
Cmq, non sto mettendo in dubbio i dati da te riportati; dico che,per
ottenere i risultati misurabili nella relatà (i 33 metri) è più probabile
che il coefficiente d'attrito è 1 e il modello è sbagliato, piuttosto che
attrito 1,2 e modello esatto ^_^

 dimensionare freni anteriori e posteriori in modo diverso :)
Il peso si sposta ma di certo non scompare e non vedo come possa influire 
sul coefficiente d'attrito.
Secondo me il calcolo è accurato, anzi probabilmente è in difetto visto che 
si presuppone una frenata perfetta, che non credo sia possibile.
Ciao

 si presuppone una frenata perfetta, che non credo sia possibile.
Bah, in realtà presuppone solo che le gomme siano tenute costantemente al
limite..cosa abbondamentemente possibile con i sistemi di ABS/EBD presenti
sulle autovetture moderne..
Piu che altro ci sarebbe qualche dubbio sulla ripartizione omogenea dei pesi
a DX e SX, che magari potrebbe far "tirare" l'auto in un verso..ma penso sia
abbastanza omogenea pure quella..

 ha scritto nel messaggio 
news:e9g8o5$jps$1...@news.task.gda.pl...

Invece č giusto, il coefficiente di aderenza di attrito siamo sui 0.8 con 
asfalto asciutto.
StD 

> Dovrei dedurre che le TP sono complessivamente meno performanti delle TI?
Si le TI sono meccanicamente piu performanti. appena avrò un po di tempo, se 
vi interessa scansiono alcuni appunti delle lezioni di Impostazione 
Progettuale dell'Autoveicolo.
StD 

 abbastanza omogenea pure quella..
Vedi sopra, secondo me conta poco o nulla 

 corso,
cioe' non ci sono gli equilibri delle forze e dei momenti?

 comunque di 100 km/h..
a 100km/h la somma della resistenza aerodinamica e dell'attrito dei 
pnumatici e' in genere pari a 18-20 CV

 Grazie..ciao ciao..
Cerca il testo "dinamica del veicolo" del prof. Guiggiani dell'
università di pisa
così potrai tener conto dei trasferimenti di carico nel caso di
trazione non integrale.
PS
con gomme molto performanti (ma ancora stradali) su sciutto si arriva a
un coefficiente di attrito anche di 1,2 (per scorrimenti longitudinali)
per quel che riguarda gli scorrimenti non c'entrano niente con l'
accelerazione massima per aderanza (conta solo il coefficiente di
attrito, il tipo trazione, il passo e la posizione (in altezza e in
senso longitudinale) del baricentro; quest' ultime solo se trazione non
integrale).
solo che considerando lo scorrimento ci vuole più potenza per
accelerare uguale.
é ovvio che TI e meglio di TP e di TA.
c'è solo un caso in cui TP accelerebbe come TA ovvero nella condizione
in cui per la molta aderenza e la posizione del baricentro le (la)
ruote anteriori tendono ad alsarsi.
vedere partenza delle moto da corsa; in questo caso tutto il peso è
sulla ruota motrice e quindi sfrutto la massima accelerazione
consentita dal coefficiente di attrito anche se non ho trazione
integrale.
PS
se cal il coefficiente di attrito (ad esempio su bagnato) cala anche il
trasferimento di carico e quindi la motogp slitta senza alzare la ruota
anteriore non sfruttando la massima accelerazione teoricamente
compatibile con l'attrito
saluti
john

 cioe' non ci sono gli equilibri delle forze e dei momenti?
Forze sě, momenti no..
Almeno in Fisica Sperimentale a+b per ingegneria informatica..

 c'è solo un caso in cui TP accelerebbe come TI (prima per errore avevo scrittoTA) ovvero nella condizione


 Progettuale dell'Autoveicolo.
Certo, ottimo :)
La mia email è ben visibile :)
Tnx..

 Ciao ragassi,
[cut]
Dunque.. ho parlato della questione con l'esercitatore del corso: in efetti
mi ha fatto notare che il discorso fatto, non va: la forza calcolata, č
quella necessaria per far muovere l'auto se essa avesse le ruote bloccate.
Ha detto anche che non č cosě facile cercare un limite
inferiore..probabilmente esso addirittura non c'č: aumentando la potenza del
motore, ottimizzando la sua trasmissione alle ruote, e aumentando la
superficie di contatto tra ruote e terreno (Aumentando il numero di ruote, e
allargando i pneumatici), in teoria č sempre possibile diminuire i tempi
nello 0-100..poi ovviamente subentrano fattori frenanti..ad esempio,
l'aumentare del numero di ruote comporta un aumento del peso..cosě pure la
potenza del motore che non puň crescere in maniera abnorme..
Anche il discorso della frenata č sbagliato..la forza usata per fare qual
calcolo č quella relativa all'attrito statico, non all'attrito volvente.
PS: l'esame l'ho passato ^_^
Ciao a tutti.

 potenza del motore che non può crescere in maniera abnorme..
Beh l'esercitatore dovrebbe studiare un po di piu' ;-).
Il limite "fisico" per l'accelerazione e' dato dalla percentuale di
peso che grava sulle ruote motrici moltiplicato per il grip
longitudinale delle gomme.
Qundi, per una vettura che sotto accelerazione mette il 60% di peso
dietro e ha gomme da 1,2 di coefficiente di attrito il limite fisico e'
dato da 1,2*0,6=0,72g .
Quindi, riuscendo a ridurre il drag a zero e avendo a disposizione un
motore capace di dare tutta la coppia che serve il limite resterebbe
quello.
Da qui si spiega perche' dragsters e compagnia tendono ad alzare
l'anteriore.. e' un comportamento voluto e ricercato in modo da far
avvicinare quel "0,6" di sopra il piu' possibile ad un 1,0.
Per le TI.. il limite teorico e' solo dato dal coeffiiciente d'attrito
delle gomme.. ma stiamo supponendo un differenziale "intelligentissimo"
capace di spostare la coppia in maniera esattamente uguale alla
distrubuzione dei pesi dinamica.
Giusto per curiosita', il coefficiente tipico di gomme radiali moderne
da strada (di ottima qualita') e' vicino a 1,2... gomme AVON slick
moderne possono salire anche a 1,8 1,9.. i pneumatici posteriori da
qualifica nella F1 anni 80 superavano i 2,0.. oggi si avvicinano a 1,9.

 se per fisica intendi i principi fisici, e ttto cio' che ne deriva...
no, intendo che c' è cmq 1 parte di imponderabile... chi la guida ;)
ciao:)

 Beh l'esercitatore dovrebbe studiare un po di piu' ;-).
GIUSTO!
ciao
john

In data Mon, 17 Jul 2006 01:17:55 +0200, November17 ha scritto:
[cuttone]
Ho un piccolo dubbio: secondo questi calcoli, quanto dovrebbe impiegare,
nello 0-100, una moto (calcolando una sola ruota a contatto col terreno,
come praticamente e'...)?
:-)
Il Tecnico

 TP?
Se la potenza è tanta, si.
Il tutto dipende essenzialmente da quanta potenza è possibile mettere a 
terra...
Ul duscorso è semplice : finchè la potenza è maggiore di quella 
trasmissibile metti a terra solo quest'ultima (vedi TC di F1). Poi lasci 
sfogare e più ne hai meglio è
Cmq nello 0-100 conta direi solo la trazione, con certe auto

Il Tecnico ha scritto:

semplice, come una macchina che impenna,
quella massima teorica c*g
dove c= coefficiente di attrito (diciamo 1,2 ma le moto hanno gomme
anche più performanti)
g=9,81 (accelerazione di gravità)
se c= 1,2
a=9,81*1,2=12 (circa)
t=27,8/12=2,3 sec
(in condizioni di incipiente ribaltamento)
nota come questo calcolo sarebbe identico
per un' auto 4x4 avente gomme con il medesimo coefficiente di aderenza
ps
leggi quanto è stato gia detto in questa discussione, anche da me
ciao
john

 leggi quanto è stato gia detto in questa discussione, anche da me
Diciamo che sembrerebbe filare tutto, se non fosse che praticamente tutte
le moto di elevata potenza sono quindi al limite dell'accelerazione
possibile , mentre tutte le macchine di produzione (e quasi tutte le
supercar) sono lontanissime dalla meta' della stessa...
Questo pur avendo molta piu' impronta a terra e molto, ma molto piu' carico
sulla gomma (anche senza impennare...).
Questo mi sembrava strano...
Il Tecnico