「超越車訊」的側向 G 值數據?

無業書(jeffwang)

2003/07/14 18:10:49

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#94538 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
昨天小弟翻閱了 7 月號的「超越車訊」雜誌後,<br>可說是「心頭為之一震」;<br>因為該本雜誌以 VC-3000 儀器所測得的以下諸車的「側向 G 值」數據<br>(在龍潭 TIS 賽道上測得),<br>已徹底「摧毀」了小弟個人的基本物理觀念:<br>Go-Kart  :  3.59 G<br>Lotus Elise  :  2.01 G<br>BMW Z4  :  1.50 G<br>Roadster Coupe  :  1.30 G<br>Mini Cooper  :  1.20 G<br>……oh my God !!!!<br>身懷「移植自 F 1 經驗」的優異「氣動力學」設計的 Ferrari Enzo,<br>也不過是 1.36 G 而已呢……<br>而毫無「氣動力學」設計的Go-Kart,竟然高達 3.59 G……<br>……oh my Budha !!!!<br><br>根據小弟以前所學的基本物理觀念,<br>在過彎時,「用以提供向心力的」<br>(或者,權巧方便的說法,是「用以對抗離心力的」),<br>便是輪胎的接地摩擦力。<br><br>假設某車的質量 (人+車) 為 M,<br>輪胎的摩擦係數為 µ,<br>在過彎時的向心力加速度為 a ,<br>當時速度下的「氣動力學垂直下壓總力」為 Fp,<br>則:<br>M * a  =  ( M*G + Fp ) * µ<br>i.e. 最大側向加速度a  =  (G + Fp/M ) * µ      ------(式 1)<br><br>而乾的輪胎在乾的柏油路上的靜摩擦係數,<br>據悉在 0.98 ~ 1.0  之間;<br>故可假設 µ 值 = 1.0 ,則 (式 1) 變成:<br>最大側向加速度a  =  (G + Fp/M )      ------(式 2)<br>據悉,F 1 賽車在高速時的最大側向加速度可達 4 G,<br>由 (式 2) 可知此時的「氣動力學垂直下壓總力」(上式中的 Fp )<br>高達車重的 3 倍 !!<br>至於毫無「氣動力學」設計的 Go-Kart  (它的 Fp = 0 ),<br>由 (式 2) 可知,其最大側向加速度頂多只有 1 個 G「而已」;<br>而「超越車訊」竟能測出 3.59 G ?真是太神了……<br><br>小弟私忖,造成上述的現象,<br>至少有下列 4 種「可能原因」:<br>1.  該雜誌的編輯們有「特異功能」,可突破物理規則;<br>2.  該台 VC-3000 儀器有問題;<br>3.  輪胎的摩擦係數( µ 值) > 1 ;<br>4.  小弟個人的物理觀念出了差錯。<br>(但願不是第 4 種原因……ㄏㄏㄏ……)<br><br>不知各位大大的看法如何?發表一下吧……<br>

34

則留言

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triton(triton)

2003/07/14 18:37:54

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#94540 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
我當時看到這些數據也是傻眼了......不過後來對「台灣有世界上最強試車手」, 而感到無比驕傲......哇哈哈哈!

Jeff 兄不要去挑毛病了啦! 一個台灣雜誌編輯, 隨便開部房車就足以在彎道上挑戰F-1, 難道你沒有「身為台灣人的光榮」?......#$%^&(*.........

triton(triton)

2003/07/14 18:41:23

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#94541 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
至於毫無「氣動力學」設計的 Go-Kart (它的 Fp = 0 ),
由 (式 2) 可知,其最大側向加速度頂多只有 1 個 G「而已」;
-----------------------------------

其實摩擦係數影響很大, Go-Kart 輪胎胎直軟, 而且又沒懸吊, 車身不滾動, 可以做出很高車身測向G值....

triton(triton)

2003/07/14 18:45:32

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#94542 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
根據原廠資料....

雪佛蘭當家跑車 Corvette ZR-1, 最大側向G值為 1.04;

Lamborghini Diable 為0.99 G;

BMW 5 系列為 0.87 G........

天行者雷諾(joy613)

2003/07/14 20:45:39

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#94547 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
我只能說身為讀書人
至少要有是非判斷能力
教科書都不一定百分百正確了
更何況"這些人"寫出來的"大作"

天行者雷諾(joy613)

2003/07/14 20:48:39

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#94548 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
結論是盡信書不如無書
思考邏輯則是此路不通,不通此路

天行者雷諾(joy613)

2003/07/14 22:57:34

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#94560 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
之前詢問博啟有關此事
老大他老人家另有高見
不過經過第三者之口難避失真之嫌
還請看倌期待另類見解
他也舉例BMW 330C 0.78G
BUT MONDEO 0.88G

博啟(bochy)

2003/07/15 03:28:18

發文

#94568 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
不過經過第三者之口難避失真之嫌

============================================================

天行者雷諾 你說的話還真的是....馬上應驗!!

因為~~~~
BMW 323iS、328iS、330iS的"G值"為0.78G 。
BMW 328Ci、330Ci的"G值"則為0.83G 。而M3更提高到0.87G 。

博啟(bochy)

2003/07/15 03:49:01

發文

#94569 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
其實~~~ 我認為「超越車訊」的測試是沒有錯誤的!!

剛才算了一下速度......
Go-Kart : 3.592 G ====>> 58.5 km/hr 或 64.1 km/hr 。
Lotus Elise : 2.017 G ====>> 43.8 km/hr 或 40.0 km/hr 。
BMW Z4 : 1.308 G ====>> 35.3 km/hr 或 38.7 km/hr 。
由於~~~ 在雜誌上有一個"重要數據"出現"2種版本"。
因此~~~ 會出現2組不同的速度。

簡單的說~~~~
在二條20(寬)道路(4條快車道+2條慢車道)的交匯處(十字路口),
讓一輛BMW Z4以38.7 km/hr的速度繞圈 。
如果~~~ 你認為這是可能的事......
那麼~~~ VC-3000 就沒有錯誤了!

triton(triton)

2003/07/15 08:50:57

發文

#94578 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
如果單向20米寬, 表示馬路兩邊在十字路口處, 則表示「轉彎半徑10公尺」; 以時速38.7 km/H(=10.75 公尺/秒) 繞圈, 其向心加速度為「11.56 公尺/秒^2」, 也就是才等於「1.18 G」.....


如果以1G 來計算(這比較符合BMW 的原廠數據), 則速率為35.7 Km/H; 以超越車訊的1.5G 為計算基礎, 可得到其繞圈的速率為「43.7 Km/H」.....

triton(triton)

2003/07/15 08:53:32

發文

#94580 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
如果單向20米寬, 表示.......
-----------------------------------


打錯, 改成「
<font size="3" color=red>雙向共20米寬</font>」, 表示.....

無業書(jeffwang)

2003/07/15 12:48:40

發文

#94601 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
假設某車的質量 (人+車) 為 M,
輪胎的摩擦係數為 μ,
在過彎時的向心力加速度為 a ,
當時速度下的「氣動力學垂直下壓總力」為 Fp,
則:
M * a = ( M*G + Fp ) * μ
i.e. 最大側向加速度 a = (G + Fp/M ) * μ ------(式 1)
===================================
上述(式 1)中,
當「氣動力學垂直下壓總力」Fp = 0 時:
最大側向加速度 a = G * μ ------(式 3)
因此,若測出的側向 G 值 > 1 ,
則可推知:輪胎的摩擦係數( μ 值) > 1 ;
這對 Go-Kart 的寬軟輪胎而言,或有可能;
但對其他受測市售車款的輪胎而言,有可能嗎?
除非,當時 (式 1) 不成立,
i.e. 當時並非在「力的平衡狀態」下;
也就是說,當時所測得的只是「瞬間最大側向 G 值」,
而非「平衡狀態下的持續最大側向 G 值」!!
然而,在評比各車款的性能時,
有意義的應該是「持續最大側向 G 值」,
而不是在---只出現於極短暫時間的「瞬間最大側向 G 值」!!
對吧?

博啟(bochy)

2003/07/15 13:48:53

發文

#94612 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
ㄏㄏㄏㄏㄏㄏ......
無頁書、triton 二位仁兄~~~ 你們還在"傳統的迷宮"中迴繞著耶......

無業書(jeffwang)

2003/07/15 14:17:52

發文

#94615 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
ㄏㄏㄏ……小弟本來就很「傳統」ㄚ……

博啟(bochy)

2003/07/15 16:07:28

發文

#94619 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
喔~~~ 抓到囉~~~~ 無頁書 翹班上網...... ^_^

被你害得今年心神不寧的......
等會又要為這個問題開工做"手寫版"的筆記了......

給大家幾個方向吧.......
在物理學中討論「向心力」時,多是以"滑塊"or"車子"做為討論的對象。
問題一:
"滑塊"在做圓週運動時,其「向心力」&「磨擦力」是延著徑向發展的。
問題二:
一般不討論推動"滑塊"or"車子"前進的力量的大小。
即使有的話....也只是等於"滑塊"or"車子"前進時所需要的力量而已。
也就是說....等於or略略大於阻力。
然而~~~ 車子在行進時....除了在"極速"狀態之外;
否則~~~ 推動車子的力量永遠是超過所有的行駛阻力的總和。
問題三:
在物理學中討論的"車子"沒有懸吊裝置,而且輪子也沒有各種行進的角度。

triton(triton)

2003/07/15 17:24:47

發文

#94623 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
博啟,

你說的都和最大側向G值有啥關係啊?

向心加速度值, 只是很簡單的「v^2/r」(速度平方/半徑).....就這樣.....

無業書(jeffwang)

2003/07/15 21:48:10

發文

#94642 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
博啟大大,
萬一小弟因此而被炒了魷魚,
那「失業救濟金」就由您負責囉......ㄏㄏㄏ.........

另外,
那郭「手寫版的筆記」到底是什麼ㄚ?

博啟(bochy)

2003/07/17 01:22:38

發文

#94743 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
有關於「手寫版的筆記」一事......
因為~~~ 我懶得用Auto CAD去畫圖;而且畫好的圖還得要轉到Word上面。
所以~~~ 我都是在A4的活頁紙上面,將問題的內容給記錄下來。

博啟(bochy)

2003/07/17 01:46:43

發文

#94745 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
Re:triton ~~~~
前天下午抽空回學校去借書,並借用圖書館的電腦上網PO前文。
因為暑假期間圖書館在下午4點閉館,因此寫得不夠詳細......

在物理學中討論「向心力」時,多是以"滑塊"or"車子"做為討論的對象。
問題一:
"滑塊"在做圓週運動時,其「向心力」&「磨擦力」是延著徑向發展的。
這樣的問題....很單純!

問題二:
在物理學的問題中....從不告知推動"滑塊"or"車子"前進的力量的大小。
即使有的話....也只是等於"滑塊"or"車子"前進時所需要的力量而已。
也就是說....等於or略略大於阻力。
然而~~~ 車子在行進時....除了在"極速"狀態之外;
否則~~~ 推動車子的力量永遠是超過所有的行駛阻力的總和。
想一下吧....車子在轉向時的「向心力」是來自何處呢!?
這個"源頭"就是影響車子在轉向時可以承受多大"G力"的一個"要角"。

問題三:
在物理學中討論的"車子"沒有懸吊裝置,而且輪子也沒有各種行進的角度。
輪子在轉向時....其各項角度都會影響到轉向時,在X、Y軸上分力的變化。

註:
在「物理學」中是沒有"離心力"的!所謂的"離心力"就是「向心力」的反「作用力」

triton(triton)

2003/07/17 08:51:28

發文

#94754 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
沒錯, 物理學根本沒有「離心力」這一名詞, 「離心」只是一個現象, 當向心角速度過大,其所需之向心力大於所提供之向心力時, 物體會無法繼續做元周運動, 而沿切線方向離去。

所有國外在測試車輛的最大側向G值時, 皆是採用繞圈的方式, 慢慢加速, 直至輪胎失去抓地力, 開始產生側移惑甩尾現象為止, 此時以切線速度平方除以繞圈半徑(見上)。包刮 Car & Driver, 原廠, 都是如此試。

基本上, 車廠所有的數據, 都是挑測試後「最優」的一次來刊登。如果這些測試車可以做出這麼大的「持續」側向加速度, 原廠沒有理由不將之列在規格表內; 而列一些幾乎只有這些數質疑辦的數據.......

如果這種數值有意義, 那我的 Cefiro 3.0 在煞車時的最大加速度值是「-10 G」-----「追撞前車」; 有一次更高達「-18 G」---- 「撞電火條仔」......

所以說啦, 這種數據實是因為儀器誤差引起的, 只能做為「互相比較用」, 而不能做為「絕對數據」。

triton(triton)

2003/07/17 08:54:42

發文

#94756 IP 0.0.*.* 無任何修改 檢舉這篇文章
沒錯, 物理學根本沒有「離心力」這一名詞, 「離心」只是一個現象, 當向心角速度過大,其所需之向心力大於所提供之向心力時, 物體會無法繼續做元周運動, 而沿切線方向離去。
-----------------------------------

訂正一下.....

「沒錯, 物理學根本沒有「離心力」這一名詞, 「離心」只是一個現象, 當角速度過大,其所需之向心力大於所提供之向心力時, 物體會無法繼續做圓周運動, 而沿切線方向離去。
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