मैं कार पर ड्रैग को कैसे माप सकता हूं?

यह एक महान प्रश्न है जो बहुत कुछ को एक साथ लाता है जिसके बारे में हमने दूसरे में बात की है ड्रैग के बारे में लेख। और, यह पता चला है, यह जानने का एक अपेक्षाकृत सरल तरीका है कि आपकी कार पर कितना खिंचाव है।

लेख में बल, शक्ति, टोक़ और ऊर्जा कैसे काम करते हैं, आपने न्यूटन के दूसरे नियम के बारे में सीखा, जिसे हम बल ( एफ ) के बराबर द्रव्यमान ( एम ) को त्वरण ( ए ) से गुणा कर सकते हैं ।

एफ = मा या ए = एफ/एम

एफ = मा या ए = एफ/एम

इस समीकरण का मतलब यह है कि कार पर लगाया गया बल आपकी कार को गति देगा। जब आप निरंतर गति से गाड़ी चला रहे होते हैं, तो इंजन में उत्पन्न शक्ति टायरों पर लगने वाले बल में परिवर्तित हो जाती है । ड्रैग बल विपरीत दिशा में कार्य करता है और इंजन द्वारा टायरों पर बनने वाले बल के बराबर होता है। चूंकि ये बल बराबर और विपरीत हैं, कार पर नेट बल शून्य है, इसलिए कार अपनी निरंतर गति बनाए रखती है। यदि आप इंजन द्वारा उत्पन्न बल को हटा देते हैं (उदाहरण के लिए, कार को न्यूट्रल में रखकर) तो कार पर एकमात्र बल ड्रैग है। चूंकि कार पर नेट बल है, इसलिए कार धीमी होने लगेगी।

यदि आप कार के द्रव्यमान और त्वरण को माप सकते हैं, तो आप बल का निर्धारण कर सकते हैं। द्रव्यमान निर्धारित करने के लिए आप कार को लैंडफिल पर तौल सकते हैं । और जब आप इसे न्यूट्रल में रखते हैं तो कार को धीमा होने में कितना समय लगता है, इसे मापकर आप त्वरण का निर्धारण कर सकते हैं।

प्रयोग शुरू करने से पहले यह आपको कार पर लगे बलों के बारे में थोड़ा समझने में मदद करेगा।

कार को सड़क से नीचे धकेलने का बल कार की गति के साथ बदलता रहता है। यह निम्नलिखित रूप के समीकरण का अनुसरण करता है:

सड़क भार बल = a + bv + cv2

सड़क भार बल = ए + बीवी + सीवी ²

अक्षर v कार के वेग का प्रतिनिधित्व करता है, और अक्षर a , b और c तीन अलग-अलग स्थिरांक का प्रतिनिधित्व करते हैं:

इस समीकरण की महत्वपूर्ण बात यह है कि कार पर लगने वाला बल उच्च गति पर बहुत जल्दी बड़ा हो जाता है। ७० मील प्रति घंटे पर कार पर बल ६० मील प्रति घंटे पर बल की तुलना में बहुत अधिक है।

इसका मतलब है कि हम त्वरण को बहुत ही संकीर्ण गति सीमा में मापना चाहते हैं। 3 मील प्रति घंटे या 5 किमी प्रति घंटे जैसा कुछ काम करना चाहिए। हम यह गणना मीट्रिक इकाइयों में करेंगे क्योंकि उनके साथ काम करना आसान है।

मान लें कि आपकी कार का वजन 2,000 किलोग्राम (किलो) है, जिसमें आप और आपकी मां शामिल हैं, और आप 100 किमी प्रति घंटे और 95 किमी प्रति घंटे के बीच त्वरण की जांच करने जा रहे हैं (जो कि 97.5 किमी प्रति घंटे या लगभग 60 मील प्रति घंटे की औसत गति देता है, इसलिए इसे इस पर करें फ्रीवे जहां गति सीमा काफी अधिक है)। आपको कम ट्रैफिक वाली सड़क का एक सपाट खंड चुनना चाहिए, और इसे उस दिन करना चाहिए जब हवा शांत हो और बारिश नहीं हो रही हो।

क्या आपकी माँ को १०५ किलोमीटर प्रति घंटे की रफ्तार से कार मिलनी चाहिए और आपकी स्टॉपवॉच तैयार है। अपनी माँ को कार को न्यूट्रल में रखने के लिए कहें ताकि आप तट पर चलना शुरू करें। जब कार 100 किमी प्रति घंटे की रफ्तार से धीमी हो जाए, तो टाइमर चालू करें और जब कार 95 किमी प्रति घंटे की रफ्तार पर पहुंच जाए तो इसे रोक दें। आप इसे कई बार करना चाह सकते हैं, हो सकता है कि फ्रीवे के एक ही हिस्से पर एक अलग दिशा में जा रहे हों। हर समय रिकॉर्ड करें और उन्हें औसत करें।

मान लीजिए कि औसत समय 10 सेकंड था। अब आपके पास ड्रैग फोर्स की गणना करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी है। आपको बस कुछ रूपांतरण करने की आवश्यकता है। आपको मीटर प्रति सेकंड, प्रति सेकंड (m/s ² ) में अपने त्वरण की आवश्यकता है ।

आपकी कार की गति 5 किलोमीटर प्रति घंटा है, जो कि 5,000 मीटर प्रति घंटा या 1.389 मीटर प्रति सेकंड है। इसे इतना धीमा करने में 10 सेकंड का समय लगा, इसलिए त्वरण की दर 0.1389 m/s ^{2 थी।}

बल को खोजने के लिए आप बस द्रव्यमान और त्वरण को समीकरण F = ma में प्लग करें । यहां एक आसान माप कनवर्टर है ।

तो इस काल्पनिक कार पर ६० मील प्रति घंटे का बल लगभग ६० पाउंड है। इसका मतलब यह भी है कि कार को 60 मील प्रति घंटे की रफ्तार से चलाने के लिए इंजन को पहियों पर 60 पाउंड बल बनाने के लिए पर्याप्त शक्ति का उत्पादन करना पड़ता है।

हम यह भी पता लगा सकते हैं कि यह कितनी शक्ति है। शक्ति गति से गुणा बल के बराबर है। तो हमें बस इतना करना है कि न्यूटन में बल को मीटर प्रति सेकंड की गति से गुणा करें, इससे हमें वाट में शक्ति मिलती है।

आपके टेस्ट रन की औसत गति ९७.५ किलोमीटर प्रति घंटा थी, जो २७ मीटर प्रति सेकंड है। तो आपकी शक्ति २७८ एन गुणा २७ मी/से = ७,५०० वाट, या ७.५ किलोवाट है, जो कि १० अश्वशक्ति है।

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