你把马力增加一倍,为什么不把速度提高一倍呢?

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不幸的是,陆地车辆的功率和速度之间的关系并不是线性的。也就是说,如果你把功率加倍,速度也不能加倍。

在平坦平坦的路面上,当车速超过40公里/小时(25英里/小时)时,车辆的空气动力阻力成为阻碍车辆加速的最重要力量。高速度,假设160公里/小时(100英里/小时)以上,空气动力阻力的一个典型的汽车是如此之高,以至于它可以被认为是唯一的作用力在路上车辆,其他无关紧要的相比,它(尽管还其他摩擦部队增加速度增加了)。

那么这个力是如何前进的呢?通过一个相当好的近似,它可以被认为与速度的平方幂成正比。速度从100公里/小时翻倍到200公里/小时,将导致2x2=4倍的空气阻力增加。

施加在物体上的力,它与一个相反的力运动,产生一个机械功。为了在一定时间内完成这项工作,需要一种能力。时间越短,所需的功率越高。这个关系是线性的:为了在一半的时间内完成同样数量的机械功,功率必须加倍。

机械功是力乘以距离;功率是功除以时间。但是距离除以时间等于速度,所以力等于力乘以速度。这意味着,如果在所有速度下,相反的力保持不变,那么速度与功率成正比,事实上,功率加倍将导致速度加倍。举个例子来说,如果你把电梯的电动马达的功率加倍,它的速度(大致)也会加倍,因为重力并不随着电梯的速度而改变。

但是,反对道路车辆运动的空气动力(近似)与速度的平方成比例,所以,由于功率等于力乘以速度,它必须与速度的三次方成比例。因此,为了使速度加倍,陆地车辆的功率必须增加八倍!

例如,如果一辆陆地车辆需要20马力才能以100公里/小时的速度行驶,那么它需要160马力才能达到200公里/小时。如果你把一辆车的马力加倍,在其他条件相同的情况下,它的速度只会增加26%:同样的,如果20马力足以达到100公里/小时的最高速度,那么40马力就可以使一辆车以令人难以置信的126公里/小时的速度前进。



因为发动机增加马力以后,转速比依然没有改变,所以速度无法提升。

马力增加一倍,只能让它的速度变快,如果要提高一倍的话,马力要增加的更多,或者跟轮胎和地面的摩擦有关系。

因为马力和速度并不是完全相同的概念,速度是有损失的。


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