Comprensione dei concetti

* Potenza: Il tasso a cui è svolto il lavoro. In questo caso, la potenza viene utilizzata per superare la gravità e spostare l'auto in salita.

* lavoro: La forza applicata a distanza. Il lavoro viene svolto contro la gravità quando l'auto sale l'inclinazione.

* Forza di gravità: La forza che tira l'auto verso il basso, calcolata come accelerazione di massa * dovuta alla gravità (9,8 m/s²).

* Inclinazione: Un'inclinazione del 10% significa per ogni 100 metri percorsi in orizzontale, la strada sale 10 metri in verticale.

Calcoli

1. Calcola la forza di gravità:

* Forza (fg) =massa * accelerazione dovuta alla gravità

* Fg =1500 kg * 9,8 m/s² =14700 N

2. Calcola il componente della gravità che agisce parallelo all'inclinazione:

* Questo componente è ciò che l'auto deve superare per salire.

* Useremo l'angolo dell'inclinazione, che può essere trovato usando la trigonometria:

* tan (angolo) =10/100 =0,1

* angolo =arctan (0,1) ≈ 5,71 °

* Forza parallelo all'inclinazione (fp) =fg * sin (angolo)

* Fp =14700 n * sin (5,71 °) ≈ 1470 N

3. Calcola la velocità in cui l'auto può arrampicarsi:

* Power =Force * Velocità

* Velocity =Power / Force

* Velocità =20.000 W / 1470 N ≈ 13,61 m / s

Risultato

L'auto può salire sull'inclinazione del 10% a una velocità massima di circa 13,61 metri al secondo.

Note importanti

* Questo calcolo non presuppone perdite dovute a attrito, resistenza all'aria o inefficienza nella trasmissione dell'auto. In realtà, la velocità massima effettiva sarà inferiore.

* Questo calcolo fornisce la velocità massima teorica. La velocità effettiva dell'auto può essere limitata da fattori quali prestazioni del motore, rapporti di marcia e input del driver.