La gravità è una forza noiosa a meno che non ti fermi a pensarci. Abbasso la macchina. ogni volta. Il terreno si solleva con uguale forza. Gli pneumatici aderiscono saldamente alla superficie stradale. L’auto è ferma lì. Ancora.
Poi dai gas.
Le cose cambiano all’istante. Le ruote posteriori premono contro il terreno. Forza orizzontale. Vera forza. L’auto accelera. A basse velocità, quasi tutta la potenza del motore viene convertita in massa in movimento. La seconda legge di Newton è tua amica. La forza è uguale alla massa per l’accelerazione. Semplice.
Ma l’auto ha resistito. L’inerzia è una stronzata. Contrattacca con una forza proporzionale al suo peso. Più velocemente spingi, più forte sarà la spinta indietro.
L’aria si intromette
La velocità uccide l’accelerazione. Non perché muore il motore, ma perché muore l’aria.
Mentre l’auto si muove, la pressione dell’aria aumenta. La resistenza dell’aria aumenta. Non è lineare. È esponenziale. Raddoppia la tua velocità? Quadruplicare la resistenza. L’aria esercita una forza sulla parte anteriore dell’auto. Funziona nella direzione opposta alla forza propulsiva del pneumatico.
Quindi sottrai la resistenza alla forza motrice.
$$ F_{Rete} = F_{Guida} – F_{Trascina} $$
Inizialmente vince $F_{drive}$. Alla grande. Puoi sentirlo anche dal tuo posto. La forza disponibile per l’accelerazione è elevata. Tuttavia, all’aumentare della velocità, aumenta anche $F_{drag}$. Divora la forza in eccesso.
Colpisci il muro
Alla fine, appare un limite. Velocità massima.
Questo non è un problema tecnico. È fisica. A questa particolare velocità, la forza motrice è esattamente uguale alla resistenza dell’aria.
$$ F_{guida} = F_{trascinamento} $$
La forza netta è zero. L’accelerazione si ferma. L’auto non può andare più veloce. Il motore può ancora avere potenza, ma la forza dell’aria che spinge all’indietro è maggiore della forza dei pneumatici che spingono in avanti.
Perché è importante? Perché la maggior parte delle persone pensa che la velocità massima sia correlata alla potenza. Non lo è. Riguarda il coefficiente di resistenza e l’area frontale. Le auto con meno aerodinamica e velocità inferiori colpiranno questo muro prima. Un’auto veloce dalle linee eleganti lo ritarda.
All’aria non importa circa 0-60 volte. Si limita a respingere. E quando spinge indietro con la stessa forza con cui vai avanti, hai finito.
O lo sei? Se abbassi il cofano. Oppure cambiare le gomme. Oppure semplicemente aspetta la marcia successiva. La battaglia tra pneumatici e aria non finisce mai. Si resetta e basta.
