تقدير زمن التسارع إلى 100 كم/س من القدرة والكتلة

طريقة الاستخدام

اكتب قدرة المحرك واختر وحدتها في وحدة القدرة: كيلوواط أو PS أو hp، كما تذكرها أوراق السيارة.
اكتب كتلة السيارة بالكيلوغرامات، مع السائق وخزان ممتلئ.
اضبط السرعة المستهدفة بالكيلومتر في الساعة، مثل 100.
اقرأ الزمن من السكون وجدول الزمن لكل سرعة، ثم اقرأ الملاحظة عما يتركه النموذج خارج الحساب.

كيف يُقدَّر الزمن

عندما تبقى القدرة ثابتة، يزداد الشغل المنجز مع الزمن على خط مستقيم. والشغل يساوي التغير في الطاقة الحركية، أي نصف الكتلة مضروباً في مربع السرعة، فالقدرة × الزمن = ½ × الكتلة × السرعة².

وبحل الزمن نصل إلى التقدير. يجب أن تكون السرعة بالمتر في الثانية: 100 كم/س تساوي 100 ÷ 3.6 = 27.78 م/ث، ويجب أن تكون القدرة بالواط. ويزداد الزمن مع مربع السرعة، فبلوغ 130 كم/س يستغرق نحو 1.69 مرة زمن 100 كم/س.

الزمن (ث) = الكتلة (كغم) × السرعة (م/ث)² ÷ (2 × القدرة (واط))
السرعة (م/ث) = السرعة (كم/س) ÷ 3.6

وحدات القدرة

الحصان المتري PS يساوي 735.4988 واط، والحصان الميكانيكي hp يساوي 745.6999 واط (NIST SP 811، الملحق B.8).
إذن 100 PS تساوي نحو 98.6 hp، وتساوي نحو 73.5 كيلوواط.
استعمل الرقم من أوراق السيارة أو من الشركة الصانعة، وتحقق من الوحدة التي يُعطى بها.

ما لا تشمله الحاسبة

السحب ومقاومة الدحرجة، وهي ما يتجاهله النموذج.
نسب التروس وتماسك الإطارات عند الانطلاق والخسائر في ناقل الحركة. كل واحد منها يضيف زمناً فقط، فالرقم أفضل حالة.
الفرق بين قدرة المحرك والقدرة عند العجلات، وردّ فعل السائق. النتيجة نموذج، وليست رقم اختبار.

مثال محلول: 100 كيلوواط، 1,500 كغم، 100 كم/س

السرعة هي 100 ÷ 3.6 = 27.78 م/ث. والزمن هو 1,500 × 27.78² ÷ (2 × 100,000) = 5.79 ث.

السيارة نفسها تبلغ 50 كم/س في 1.45 ث، و130 كم/س في 9.78 ث، لأن الزمن يزداد مع مربع السرعة.

السرعة (كم/س)	الزمن (ث)
50	1.45
100	5.79
130	9.78

الأسئلة الشائعة

كم يستغرق بلوغ السيارة 100 كم/س؟

يتوقف ذلك على القدرة والكتلة ونسبة التروس. يعطي هذا النموذج 5.79 ث لقدرة 100 كيلوواط وكتلة 1,500 كغم، والسيارة الحقيقية تأخذ وقتاً أطول، لأن النموذج يترك خارج الحساب ما يضيف الزمن.

لماذا يكون هذا التقدير أقصر من نتيجة اختبار حقيقي؟

يفترض النموذج أن كل القدرة تذهب إلى السرعة من اللحظة الأولى. والسحب ومقاومة الدحرجة والخسائر في ناقل الحركة ونسبة التروس وتماسك الإطارات عند الانطلاق كلها تضيف زمناً، والنموذج يتركها خارج الحساب.

ما الفرق بين PS وhp؟

كلاهما وحدة للقدرة بالحصان. الحصان PS يساوي 735.4988 واط، والحصان الميكانيكي hp يساوي 745.6999 واط (NIST SP 811)، فـ100 PS تساوي نحو 98.6 hp.

هل أستعمل هذا عند سرعة أعلى بكثير من 100 كم/س؟

النتيجة هي الأقل موثوقية عند السرعات العالية، لأن النموذج يترك السحب خارج الحساب، والسحب يزداد بسرعة مع السرعة. استعمله كدليل تقريبي للزمن حتى 100 كم/س والسرعات القريبة منها.

هل تحتفظ الحاسبة بالأرقام التي أكتبها؟

الصفحة تعمل في متصفحك ولا ترسل شيئاً إلى خادم. والأرقام تبقى في عنوان الصفحة، فالرابط المنسوخ يعرض الأرقام نفسها.

المصادر

آخر مراجعة للأرقام والنص: الخميس، 2 جمادى الآخرة 1448 بعد الهجرة.

النتيجة