A gravidade é uma força enfadonha, a menos que você pare para pensar a respeito. Eu puxo o carro para baixo. toda vez. O chão empurra de volta com igual força. Os pneus aderem firmemente à superfície da estrada. O carro fica lá. Ainda.
Então pise no acelerador.
As coisas mudam instantaneamente. As rodas traseiras pressionam o chão. Força horizontal. Força de verdade. O carro acelera. Em baixas velocidades, quase toda a potência do motor é convertida em massa móvel. A segunda lei de Newton é sua amiga. A força é igual à massa vezes a aceleração. Simples.
Mas o carro resistiu. A inércia é uma merda. Contra-ataca com uma força proporcional ao seu peso. Quanto mais rápido você empurra, mais forte ele empurra de volta.
O ar atrapalha
A velocidade mata a aceleração. Não porque o motor morre, mas porque o ar morre.
À medida que o carro se move, a pressão do ar aumenta. A resistência do ar aumenta. Não é linear. É exponencial. Dobrar sua velocidade? Quadruplicar o arrasto. O ar aplica força na frente do carro. Funciona na direção oposta à força propulsora do pneu.
Então você subtrai o arrasto da sua força motriz.
$$ F_{Rede} = F_{Dirigir} – F_{Arrastar} $$
Inicialmente, $F_{drive}$ vence. Grande momento. Você pode até sentir isso do seu assento. A força disponível para aceleração é alta. No entanto, à medida que a velocidade aumenta, $F_{arrastar}$ também aumenta. Ele consome a força excedente.
Bata na parede
Eventualmente, um limite aparece. Velocidade máxima.
Isso não é uma falha. É física. Nesta velocidade específica, a força motriz é exatamente igual à resistência do ar.
$$ F_{dirigir} = F_{arrastar} $$
A força resultante é zero. A aceleração para. O carro não pode ir mais rápido. O motor ainda pode ter potência, mas a força do ar empurrando para trás é maior do que a força dos pneus empurrando para frente.
Por que isso é importante? Porque a maioria das pessoas pensa que a velocidade máxima está relacionada à potência. Não é. É sobre o coeficiente de arrasto e a área frontal. Carros com menos aerodinâmica e velocidades mais lentas atingirão esse muro mais cedo. Um carro rápido com linhas elegantes atrasa isso.
O ar não se importa de 0 a 60 vezes. Apenas empurra para trás. E quando ele empurra para trás com tanta força quanto você avança, pronto.
Ou você é? Se você deixar cair o capô. Ou troque os pneus. Ou simplesmente espere pela próxima marcha. A batalha entre pneus e ar nunca termina. Apenas reinicia.
