Symulacja interaktywna
Chwilowa moc samochodu
Symulacja umożliwia zbadanie zależności chwilowej mocy silnika samochodu poruszającego się po poziomej drodze od czasu.
Wielkościami zmienianymi przez użytkownika są: masa samochodu, wartość siły ciągu silnika i sił oporu. Po uruchomieniu animacji pojawia się wykres zależności mocy silnika oraz prędkości od czasu.
Uwaga: Praca z symulacją jest wygodniejsza po przełączeniu na widok pełnoekranowy.
Opis alternatywny symulacji interaktywnej.
W prawej części umieszczono prostokątny układ współrzędnych z szarą prostokątną siatką pomocniczą. Po uruchomieniu symulacji w układzie tym rysuje się kolorem czerwonym wykres zależności prędkości od czasu a kolorem niebieskim wykres zależności mocy chwilowej od czasu. W lewym górnym rogu symulacji znajdują się pola tekstowe, w które można wpisać: moc silnika wyrażoną w watach, masę samochodu w kilogramach, maksymalną siłę ciągu samochodu oznaczoną dużą literą F z indeksem dolnym c max wyrażoną w niutonach, siłę oporów ruchu oznaczoną dużą literą F z indeksem dolnym o wyrażoną w niutonach oraz prędkość początkową pojazdu wyrażoną w metrach na sekundę. Pod tymi polami tekstowymi znajdują się trzy przyciski: START rozpoczynający symulację, STOP zatrzymujący symulację, RESET rozpoczynający symulację od nowa. Koło tych przycisków znajduje się miernik czasu wyskalowany w sekundach a pod nimi znajdują się wskaźniki: mocy średniej samochodu oznaczonej dużą literą P z indeksem dolnym śr wyrażonej w watach, mocy chwilowej samochodu oznaczonej dużą literą P z indeksem dolnym ch wyrażonej w watach, bieżącej siły ciągu oznaczona dużą literą F z indeksem dolnym c wyrażonej w niutonach oraz bieżącej prędkości oznaczonej małą literą v wyrażonej najpierw w metrach na sekundę a potem przeliczonej na kilometry na godzinę. W lewym dolnym rogu symulacji znajduje się kołowy miernik prędkości. Jest on wyskalowany w kilometrach na godzinę z zakresem wartości od zera do czterystu z podziałką główną koluru białego wykonaną co trzydzieści. Posiada on czerwoną wskazówkę.
Połącz w pary relacje między wartościami siły ciągu silnika i siłami oporu z rodzajem ruchu. Czy Twoje przewidywania są zgodne z wynikiem symulacji?
Ruch jednostajny, Spoczynek, Ruch przyspieszony
Fciągu > Foporu | |
Fciągu = Foporu | |
Fciągu oporu |
Jednym z samochodów osobowych o największej mocy silnika jest La Ferrari, którego silnik osiąga moc maksymalną 963 KM (koni mechanicznych). Przyjmując, że masa pojazdu wraz z pasażerem wynosi 1420 kg, a siła oporów ruchu przy wysokich prędkościach pojazdu jest stała i wynosi 7 000 N oblicz, jaką maksymalną prędkość może uzyskać La Ferrari. Przyjmij, że 1 KM = 735,5 W oraz że siła ciągu silnika jest stała. Sprawdź swoje obliczenia przy pomocy symulacji.
Ile czasu będzie potrzebował pojazd o masie 850 kg i mocy 40 KM, aby uzyskać prędkość 15 m/s przy założeniu, że zaniedbujemy tarcie?
A ile czasu zajmie przyspieszenie do tej prędkości, jeżeli pojazd będzie wjeżdżał pod górkę o wysokości 3 metrów?