您如何计算G福利?

2001年4月29日,大车(冠军汽车赛车队)官员取消了比赛德克萨斯州汽车赛车道因为驾驶员在只有10圈后经历了头晕。德克萨斯州赛车道的高速和紧身转弯的结合在转弯时产生了近5 g。一个g是地球重力的力量 - 正是这种力决定了我们的体重。在5 GS时,驾驶员的力量是其体重的五倍。例如,在5克转时,有60至70磅的力将他的头向侧面拉。让我们看看如何计算一辆汽车在转动的GS以及如何计算冠军车可以在如此多的力下保持赛道。

计算g forces在驱动程序上实际上很简单。我们只需要知道转弯的半径和汽车的速度即可。根据德克萨斯汽车赛车道的轨道事实,轨道上的转弯半径为750英尺(229米)。在练习过程中,汽车以每小时230英里(370 kph)约230英里(370 kph)的速度转弯。

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当汽车转弯时,它一直在加速(这就是为什么当您转动自己的汽车时,您会感到一支力量将身体拉向汽车外部的原因)。加速度的量等于汽车平方的速度除以转弯的半径:

让我们运行数字:

  • 230 mph是每秒337英尺(f/s)。
  • (337 f/s)2/ 750英尺=大约151 f/ s2
  • 重力(1 g)引起的加速度为32 f/s2
  • 151 /32 = 4.74 GS由驾驶员体验。

汽车如何在这种力量下保持赛道?这是因为银行转弯。

德克萨斯汽车赛车道转弯具有24度银行业务。银行业务并没有真正影响我们如何计算驾驶员的G福利,但是没有银行,汽车就永远不会以230英里 /小时的速度转弯。让我们看看银行业务如何帮助。

如果冠军汽车试图以230英里 /小时的速度进行平坦的转弯,则它将立即滑落,因为它没有足够的牵引力。牵引力与轮胎上的重量成正比(重量越多,牵引力越多)。回合可以在转弯中产生的一些G福利,以增加轮胎的重量,从而增加牵引力。为了弄清GS的哪些部分会增加轮胎的重量,您将G-Forces乘以银行学位的正弦。在我们的示例中:

因此,使用24度银行,1.93 GS为车轮增加重量。此外,从地球重力中的1 g的一部分也给轮胎带来了一些重量:1 g x cos24°= 0.91 g。一起,在转弯时将2.84 GS(或汽车重量的2.84倍)向下推动,帮助它坚持到轨道上。

汽车的空气动力学也产生了重要的下压力以230 mph的速度。在飞机上,机翼提供升降机。冠军车的剧透,就像倒置的翅膀一样,提供了升降机的相反:下压力。下压力可将汽车粘在轨道上,并以前翼和后翼以及身体本身提供的向下压力。下压力的数量很棒 - 一旦汽车以200 mph的速度行驶(322 kph),汽车上有足够的下压力,它实际上可以粘附在隧道的天花板上,然后倒挂!在一场街道比赛中,空气动力学有足够的吸力来实际举起人孔盖 - 在比赛之前,所有的人孔盖子都被焊接下来以防止这种情况发生!

在下压力和G福利之间,当汽车重量的四倍以上,当它以230英里 /小时的速度转弯时,汽车的重量超过了轮胎。

驾驶员在这样的赛道上受到了巨大的惩罚。这种加速度比大多数人经历的高度要高。即便是航天飞机仅在起飞时才会开发3 GS。更令人惊讶的是,这些驾驶员能够忍受这种力量多长时间。得克萨斯州的赛车道长1.5英里(2.4 km):前拉伸长2,250英尺(686 m),后拉伸长1,330英尺(405 m)。以230英里/小时的速度(337 f/s),驾驶员大约需要6.5秒才能沿着前部伸展,然后在接下来的6.5秒内将它们猛撞了近5 g的力。在下一个回合之前,将其向后拉伸大约需要4秒钟,再加上6.5秒的近5 g。如果计划进行的600英里(966公里)的比赛进行,则驾驶员将在5至近800次之间来回往返5至零。

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最初出版:2001年5月10日

计算G力常见问题

MPH中的G-Force速度有多快?
一克的力量相当于每小时22英里。
三种类型的G福利是什么?
g福利有三种类型:线性,径向和角度。
G-Force的例子是什么?
简而言之,G-Force是身体加速时感觉到的力量。一个常见的例子是当您骑过山车时。当它速度速度时,您可能会觉得自己好像被推回了座位一样。这是行动中的G-Force。
您如何找到循环的G-Force?
两支部队同时起作用。要找到G-Force,请用驾驶员施加的力量除以其质量,然后将其转换为GS。
什么是简单的g-force?
G-Force是地球施加在站在地面上的人身上的引力。

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