29 अप्रैल, 2001 को, कार्ट (चैम्पियनशिप ऑटो रेसिंग टीम्स) के अधिकारियों ने टेक्सास मोटर स्पीडवे पर एक दौड़ रद्द कर दी क्योंकि ड्राइवरों को कम से कम 10 गोद के बाद चक्कर आने का अनुभव हुआ। टेक्सास मोटर स्पीडवे पर उच्च गति और तंग मोड़ का संयोजन मोड़ में लगभग 5 जी की ताकत पैदा करता है। एक जी पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का बल है - यह वह बल है जो निर्धारित करता है कि हम कितना वजन करते हैं। 5 जीएस पर, एक चालक अपने वजन के पांच गुना के बराबर बल का अनुभव करता है। उदाहरण के लिए, 5-जी मोड़ के दौरान, उसके सिर को एक तरफ खींचने के लिए 60 से 70 पाउंड बल होता है। आइए देखें कि कैसे गणना करें कि एक कार एक मोड़ में कितने Gs खींचती है और कैसे ये Champ कारें इतने बल के तहत ट्रैक पर रह सकती हैं।
ड्राइवरों पर जी-बलों की गणना करना वास्तव में काफी सरल है। हमें बस घुमावों की त्रिज्या और कारों की गति जानने की जरूरत है। के अनुसार टेक्सास मोटर स्पीडवे के ट्रैक तथ्य , ट्रैक पर बारी-बारी से 750 फीट (229 मीटर) की परिधि की है। अभ्यास के दौरान, कारें लगभग 230 मील प्रति घंटे (370 किमी प्रति घंटे) की रफ्तार से पलट रही थीं।
जब एक कार एक मोड़ के चारों ओर घूमती है, तो यह पूरे समय तेज हो जाती है (इसीलिए, जब आप अपनी कार में एक मोड़ बनाते हैं, तो आप महसूस करते हैं कि आपके शरीर को कार के बाहर की ओर खींच रहा है)। त्वरण की मात्रा मोड़ की त्रिज्या से विभाजित कार के वर्ग के वेग के बराबर है:
आइए नंबर चलाते हैं:
- 230 मील प्रति घंटे 337 फीट प्रति सेकंड (f/s) है।
- (337 f / रों) 2 /750 फीट = लगभग 151 f / s 2 ।
- गुरुत्वीय त्वरण (1 G) 32 f/s 2 है ।
- १५१ / ३२ = ४.७४ जीएस ड्राइवरों द्वारा अनुभव किया गया।
इस तरह के बल के तहत कार ट्रैक पर कैसे रह सकती है? यह बैंक्ड टर्न की वजह से है।
टेक्सास मोटर स्पीडवे में बारी-बारी से 24-डिग्री बैंकिंग है। बैंकिंग वास्तव में प्रभावित नहीं करती है कि हम ड्राइवर पर जी-बलों की गणना कैसे करते हैं, लेकिन बैंकिंग के बिना कारें 230 मील प्रति घंटे पर इतने तंग मोड़ के आसपास कभी नहीं जा सकतीं। आइए देखें कि बैंकिंग कैसे मदद करती है।
यदि एक विजेता कार 230 मील प्रति घंटे की गति से एक सपाट मोड़ बनाने की कोशिश करती है, तो वह ट्रैक से ठीक नीचे खिसक जाएगी क्योंकि उसमें पर्याप्त कर्षण नहीं है। ट्रैक्शन टायर पर कितना वजन है (अधिक वजन, अधिक कर्षण) के लिए आनुपातिक है। एक मोड़ को बैंकिंग करने से कुछ जी-बलों को टायर पर वजन बढ़ाने, कर्षण में वृद्धि करने की अनुमति मिलती है। यह पता लगाने के लिए कि Gs का कौन सा भाग टायरों में भार जोड़ता है, आप G-बलों को बैंकिंग डिग्री की ज्या से गुणा करते हैं। हमारे उदाहरण में:
तो 24-डिग्री बैंकिंग के साथ, 1.93 जीएस पहियों में वजन जोड़ता है। इसके अलावा, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से 1 G का एक हिस्सा भी टायरों पर कुछ भार डालता है: 1 G x cos24° = 0.91 Gs। साथ में, 2.84 Gs (या कार के भार का 2.84 गुना) मोड़ के दौरान कार को नीचे की ओर धकेलते हैं, जिससे उसे ट्रैक पर टिके रहने में मदद मिलती है।
कार के वायुगतिकी भी 230 मील प्रति घंटे पर महत्वपूर्ण डाउनफोर्स बनाते हैं । एक हवाई जहाज पर, पंख लिफ्ट प्रदान करते हैं। एक चैंपियन कार में स्पॉइलर होते हैं जो उल्टा पंखों की तरह होते हैं, जो लिफ्ट के विपरीत प्रदान करते हैं: डाउनफोर्स। डाउनफोर्स कार को आगे और पीछे के पंखों के साथ-साथ शरीर द्वारा प्रदान किए गए नीचे के दबाव के साथ ट्रैक से चिपकाए रखता है। डाउनफोर्स की मात्रा अद्भुत है - एक बार कार 200 मील प्रति घंटे (322 किमी प्रति घंटे) की यात्रा कर रही है, कार पर पर्याप्त डाउनफोर्स है कि वह वास्तव में एक सुरंग की छत का पालन कर सकती है और उल्टा ड्राइव कर सकती है! स्ट्रीट-कोर्स रेस में, वायुगतिकी में वास्तव में मैनहोल कवर को उठाने के लिए पर्याप्त सक्शन होता है - रेस से पहले, ऐसा होने से रोकने के लिए सभी मैनहोल कवरों को वेल्डेड किया जाता है!
डाउनफोर्स और जी-फोर्स के बीच, कार के वजन के चार गुना से अधिक टायर को ट्रैक पर रखता है, जब यह उन 24-डिग्री में से एक के आसपास जाता है जो 230 मील प्रति घंटे की गति से मुड़ता है।
इस तरह ट्रैक पर वाहन चालक भारी भरकम सजा लेते हैं। त्वरण का यह स्तर अधिकांश लोगों के अनुभव से अधिक है। यहां तक कि अंतरिक्ष यान भीकेवल 3 G विकसित करता है जब यह उड़ान भरता है। इससे भी अधिक आश्चर्यजनक बात यह है कि ये ड्राइवर इस तरह के बल को कब तक सहन करते हैं। टेक्सास मोटर स्पीडवे 1.5 मील (2.4 किमी) लंबा है: सामने का खंड 2,250 फीट (686 मीटर) लंबा है, और पिछला खंड 1,330 फीट (405 मीटर) लंबा है। 230 मील प्रति घंटे (337 f/s) पर, ड्राइवरों को सामने के खिंचाव से नीचे जाने में लगभग 6.5 सेकंड का समय लगता है, और फिर अगले 6.5 सेकंड के लिए उन्हें लगभग 5 Gs बल द्वारा पटक दिया जाता है क्योंकि वे मोड़ के चारों ओर जाते हैं। इसे अगले मोड़ से पहले पीछे के खिंचाव को कम करने में केवल 4 सेकंड का समय लगता है और लगभग 5 Gs के 6.5 सेकंड में। यदि नियोजित ६००-मील (९६६ किमी) की दौड़ होती, तो चालक ५ और लगभग शून्य Gs के बीच कुल ८०० बार आगे-पीछे जाते।
मूल रूप से प्रकाशित: 10 मई 2001
