जेव्हा आपण 75 मैल प्रतितास मारता तेव्हा इंधन अर्थव्यवस्था 25% का कमी होते: भौतिकशास्त्र स्पष्ट केले

गॅसच्या किमती, जसे की आपल्या सर्वांना माहित आहे की, या किमती अस्थिर आहेत, ज्यांच्या किमती बाजार आणि भू-राजकीय दबावांच्या अधीन असतात. ड्रायव्हर्ससाठी हे महत्त्वाचे आहे कारण, घसारा बाजूला ठेवून, वित्तपुरवठा किंवा भाडेपट्टीच्या देयकांच्या मागे इंधन ही कार मालकीची दुसरी सर्वात मोठी किंमत आहे.

किंमत डिस्प्ले अविश्वसनीय वेगाने वाढत असताना आपल्यापैकी बरेच जण आनंदाने शिट्टी वाजवण्याची शक्यता नसली तरी, गॅसोलीन हा एक आवश्यक खर्च आहे आणि आपण हसतो आणि सहन करतो. पण असा एक मुद्दा येतो जेव्हा तुमच्या कारच्या इंधनाचा खर्च इतका वाढतो की अनेक अमेरिकन लोकांना कुठेही खर्च कमी करावा लागतो.

तुमच्या कारमध्ये इंधनाचा अपव्यय टाळण्याचे बरेच मार्ग आहेत. फक्त कमी मैल चालवणे हा एक पर्याय आहे, परंतु काहींसाठी, ती शक्यता नाही, म्हणून दुसरा पर्याय म्हणजे कमी इंधन वापरून समान मैल कव्हर करणे. याचा एक मार्ग म्हणजे तुम्ही गाडी चालवण्याचा वेग कमी करा. चांगली बातमी अशी आहे की आपण वेग मर्यादेत राहिल्यास, आपण कदाचित ठीक असाल — कडील डेटानुसार Energy.govमध्यम आकाराची गॅसोलीनवर चालणारी कार ५५ mph वेगाने सर्वात कार्यक्षम असते.

तथापि, समान डेटा दर्शवितो की कार 75 mph वेगाने प्रवास करत असताना, 45 mph (अनुक्रमे 32 mpg विरुद्ध 43 mpg) वेगाने प्रवास करत असल्यास त्यापेक्षा 25% अधिक इंधन जळत आहे. हे मुख्यतः वायुगतिकी आणि वेगामुळे ते कसे प्रभावित होतात यावर अवलंबून आहे. थोडक्यात, एरोडायनॅमिक्स तुमच्या कारच्या टॉप स्पीडवर परिणाम करू शकते, तर आधारभूत विज्ञान म्हणजे एरोडायनॅमिक कार्यक्षमता जास्त वेगाने कमी होते. चला आमचे लॅब कोट घालू आणि वेगवान कार जास्त इंधन का जाळतात याचे भौतिकशास्त्र पाहू.

अर्थात, कार उत्पादकांना वाहनांमध्ये एरोडायनॅमिक्सचा प्रभाव आणि कार्यक्षमतेवर कसा परिणाम होतो याची जाणीव आहे. तथापि, अगदी सुव्यवस्थित डिझाईन्ससहही — आणि आम्ही येथे भविष्यातील एका प्रसिद्ध स्टारफ्लीट अभियंत्याकडून उद्धृत करतो — ते “भौतिकशास्त्राचे नियम बदलू शकतात.”

अधिक विशेषतः, वायुगतिकींचे परिणाम आणि इंधनाच्या अर्थव्यवस्थेवर वेग कसा प्रभाव पाडतो हे ड्रॅग समीकरण नावाचे सूत्र वापरून मोजले जाऊ शकते. तपशील गणितज्ञ आणि अभियंत्यांसाठी सर्वोत्तम सोडले जातात, परंतु मूलत:, हे समीकरण वाहन हवेतून फिरताना प्रतिकार किंवा ड्रॅग फोर्सची गणना करते. हे वाहनाचा वेग, हवेची घनता, ड्रॅग गुणांक (वाहनाच्या वायुगतिकीय कार्यक्षमतेचे मोजमाप) आणि संपूर्ण ड्रॅग फोर्स तयार करण्यासाठी वाहनाचा पुढचा भाग यासह चलांचा वापर करते.

या सर्व घटकांचा समीकरणाच्या आउटपुटवर परिणाम होत असताना, आम्हाला विशेषत: वेगात रस आहे. ड्रॅग समीकरणामध्ये, वेगाचा वर्ग केला जातो, याचा अर्थ वेग वाढला की वायुगतिकीय प्रतिकार वेगाने वाढतो. मूलत:, याचा अर्थ असा आहे की अगदी लहान गती वाढीसाठी असमानतेने अधिक ऊर्जा – किंवा इंधन आवश्यक आहे, जर तुम्ही प्राधान्य देऊ इच्छित असाल.

हे कसे कार्य करते हे समजून घेण्यासाठी, आम्ही समीकरणामध्ये 45 mph आणि 75 mph आकडे जोडू शकतो आणि काय होते ते पाहू शकतो. इतर घटकांकडे दुर्लक्ष करून आणि फक्त वेगावर लक्ष केंद्रित करून, 75 mph वेगाने प्रवास करणारी कार स्लो कारपेक्षा 1.7 पट वेगाने प्रवास करते हे आपण समजू शकतो. समीकरणामध्ये गतीचा वर्ग केला जातो हे लक्षात ठेवून, कारला हवेच्या प्रतिकारापेक्षा अंदाजे 2.8 पटीने सामना करावा लागतो हे निर्धारित करण्यासाठी आपण 1.7 चा वर्ग करू शकतो. इंधनाच्या अर्थव्यवस्थेचा फटका त्या प्रतिकारावर मात करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या शक्तीमुळे येतो.