Tesla Model S P100D розганяється швидше, ніж сили тяжіння

2

Може дійсно Tesla Model S P100D розганятися до 100 км/год за 2,5 секунди?

Не невже компанія Тесла придумала як підкорити закони фізики і дійсно випустила автомобіль здатний розганятися швидше сили тяжіння? Звичайно це не можливо. Насправді максимальну межу розгону автомобіля до 100 км/год на цій планеті не може перевищувати 2,83 секунди, і то при вільному падінні, у вакуумі (в безповітряному просторі). Ось докладне роз’яснення і доказ того щоб зрозуміти що Tesla Model S P100D не може до 100 км/год розганяється за 2,5 секунди в безповітряному просторі. Також ми дізнаємося може автомобіль на землі бути швидше аналогічного автомобіля який розганяється за 2,5 секунди майже до 100 км/год на поверхні землі.

Дивіться також: Нова модель Tesla Model S P100D, найшвидший з лінійки електрокарів

Коли з’явилася офіційна інформація про те, що компанія Тесла випустила нову модифікацію електричного седана Model S P100D здатну з 0 до 100 км/год розганяється за 2,5 секунди, це стало означати що ця машина швидше сили тяжіння діє в нашому світі.

Звичайно таке не можливо. Давайте детальніше розберемося чому Tesla Model S P100D не зможе розігнатися до ста кілометрів на годину за 2,5 секунди. Правда це порівняння зробимо за умови відсутності кисню.

Давайте звернемося до простої математики і фізики щоб без випробувань з’ясувати на що здатний цей автомобіль в реальності.

Всім відомо, що об’єкт у вакуумі (при вільному падінні) розганяється приблизно на 9,8 метрів в секунду в квадраті (9,780 м/с2). Тобто якби на землі не було б повітря (який через аеродинамічного опору заважає вільному падінню і прискорення будь-яких об’єктів на землі), то будь-який об’єкт падає на землю мав би приблизне прискорення в 9,8 м/секунду. Детальніше прискорення вільного падіння…

Давайте порахуємо згідно цій формулі, за скільки часу об’єкт падає на землю у вакуумі розженеться до 100 км/год.

Припустимо що в чистому вакуумі ми кинули м’яч з висоти 500 метрів вниз на землю. Спочатку давайте переведемо швидкість 100 км/год в іншу міру обчислення: метр/секунду. Відповідно 100 км/год = 27,78 м/с. Правда для подальших розрахунків нам знадобиться перевести швидкість км/год милі/год, оскільки компанія Тесла заявила що їх нова модель седана розганяється з 0-60 миль в годину за 2,5 секунди. Так як швидкість 60 миль в годину дорівнює приблизно 96,56 км/год, то без цього значення наші розрахунки не будуть вірні. Тому замість 100 км/годину будемо використовувати максимальну швидкість в діапазоні від 0 до 60 миль/год. Швидкість в 60 миль/год (96,561 км/год) це 26,82 метра в секунду.

Вирахуємо з якою швидкістю падіння буде рухатися об’єкт (у нашому прикладі м’яч) у вакуумі через дві секунди. Отримуємо, що швидкість об’єкта складе 19,6 м/с = 70,56 км/год. Але ця швидкість як бачите ще не відповідає швидкості 96,56 км/год (60 миль на годину).

Для того щоб обчислити за скільки часу об’єкт у вільному падінні при відсутності кисню досягне швидкості в 96,56 км/год необхідно провести наступні розрахунки:

Отримуємо, що 2,74 з (округлено до двох знаків після коми). Це означає, що об’єкт у вільному падінні в вакуумі досягає швидкості 96,56 км/год (60 миль в годину) за 2,74 секунди.

Дивіться також: Від Nissan Juke до Cadillac Escalade: 30 позашляховиків в тесті

Тепер давайте з’ясуємо для повноти картини час розгону об’єкта у вакуумі до 100 км/год. Отримуємо що об’єкт досягне швидкості в 100 км/год (27,78 м/с) за 2,83 секунди.

Разом з появою інформації про нову модифікації Тесла, в мережі стала поширюватися вірусна реклама, яка стверджує що Model S P100D здатна підкорити силу тяжіння. Але, на жаль, це не можливо. Для того щоб стверджувати, що автомобіль Тесла підкорив силу тяжіння на землі і має швидкість розгону швидше, ніж аналогічний автомобіль, що знаходиться у вільному падінні в повітрі, потрібен порівняльний тест. Про це нижче.

В реальному ж світі де нас оточує кисень, швидкість падіння об’єкта залежить від його маси і опору повітря під час падіння, яке буде залежати від аеродинамічних особливостей об’єкта (у нашому прикладі автомобіля Tesla Model S P100D). Тому для того щоб з’ясувати, чи здатний новий автомобіль Тесла прискоритися швидше сили тяжіння, необхідно зробити виміри і відповідні складні розрахунки.

Найпростіше щоб зрозуміти здатний автомобіль на землі прискоритися швидше автомобіля знаходиться в падінні звичайно необхідно провести тест, схожий на цей:

Але на жаль, це нереально. Але якщо б могли провести щось подібне ми могли б порівняти який автомобіль подолає певну відстань швидше, то зрозуміли б може нова модель Tesla Model S P100D розігнатися швидше цієї ж машини при вільному падінні з висоти.

Для того щоб провести подібний тест потрібно зіставити максимальну швидкість автомобіля, що рухається по землі, з його швидкістю падіння з висоти. Це необхідно для того, щоб точно знати з якої висоти скидати автомобіль, щоб дізнатися який автомобіль швидше пройде певну відстань або досягне швидкості 60 миль в годину (96,56 км/год).

На щастя фізик Марк Віраж створив цікаву таблицю, за якою можна обчислити необхідну висоту скидання автомобіля для тестування:

* Лівий стовпець — максимальна швидкість автомобіля на землі (миль/год), по центру прискорення в падінні (футів в секунду), правий стовпець необхідна висота скидання автомобіля.

Оскільки модель Tesla S P100D має обмеження максимальної швидкості 155 миль на годину, то на основі цієї таблиці ми можемо зробити висновок щоб порівняти швидкість автомобіля, що рухається з падаючим необхідно скинути його з висоти близько 3400 футів, що становить приблизно 1036 метрів.

Очевидно, що при такому поверхневому розрахунку при падінні Tesla S P100D впаде на землю приблизно за такий же час, за який ідентичний автомобіль проїде аналогічну відстань по землі.

Так що виходить що нова модель Tesla S P100D може по землі швидше подолати відстань в 1 км, ніж аналогічна машина скинута з висоти 1 км?

Для тих кому цікаво ви можете з’ясувати це за допомогою цієї онлайн калькулятора, який допомагає обчислити граничну швидкість падіння будь-якого об’єкта.

Наприклад встановивши в калькулятор параметри нової моделі Tesla S P100D можна обчислити максимальну швидкість падіння цього автомобіля.

При тПорадиційній щільності повітря на рівні землі коефіцієнт лобового аеродинамічного опору цієї моделі становить 0,24 cd (згідно специфікації автовиробника). Вага автомобіля складає близько 2449 кг (модель S P100D має більш важку батарею). Фронтальна площа поверхні цієї машини становить 2,34 квадратних метра.

В результаті як бачите максимальна швидкість падіння машини становить 859,63 км/год (цей калькулятор враховує в тому числі і гравітацію нашої землі). Але це у випадку, якщо машина буде падати вертикально вниз (рівне передньою частиною, не обертаючись до самої землі). У разі якщо машина буде падати горизонтально (колесами вниз, якщо припустити що автомобіль має ідеальний баланс ваги і низький центр ваги), то максимальна швидкість падіння буде приблизно 177 км/год.

Як бачите навряд чи автомобіль на землі зможе швидше проїхати відстань аналогічне висоті скидання точно такої ж машини. Тому Tesla Model S P100D не зможе розганятися не у вакуумі швидше сили тяжіння, оскільки гравітація і сила тяжіння в будь-якому випадку переможе, так як об’єкт буде швидше набирати швидкість падіння, ніж автомобіль стартує з 0-60 миль в годину.

Звичайно цікаво думати що розгін Tesla Model S P100D з 0-60 миль в годину всього за 2,5 секунди це швидше сили тяжіння в разі падіння машини з висоти. Але як ви можете обчислити насправді розгін до ста кілометрів всього за 2,5 секунди не означає що це швидше сили тяжіння при падінні аналогічного автомобіля з висоти.

Але, погодьтеся, не розбираючись в детальних розрахунках можна справді подумати що компанія Тесла підкорила закони фізики.

Ось до речі список автомобілів, який також як і Тесла близькі до підкорення сили тяжіння, але тим не менш вони ніколи не зможуть її перевершити з-за особливостей законів фізики:

  • Tesla Model S P100D — 2,5 секунди
  • Porsche 918 Spider — 2,5 секунди
  • Bugatti Veyron — 2,5 секунди
  • Nissan GT-R — 2,7 секунди

Цікавим тут є те, що Tesla Model S P100D це все таки звичайний електричний седан, на відміну від автомобільної спорт екзотики в списку вище. Так що поява цієї моделі в цьому списку вже чудо в автопромисловості. Правда для того щоб досягти такої динаміки розгону ви повинні задіяти електрокар на повну потужність. На жаль таким чином ви дуже швидко розрядити акумулятор Тесли.

Дивіться також: чи Надійний автопілот у Тесла?

Ми б на місці Елона Маска повторили легендарний тест двох автомобілів, який ви можете бачити на відео в початку статті. Задача проста: узяти два автомобілі Tesla Model S P100D і порівняти їх швидкість проходження певної дистанції. Тільки одну машину випробувати на землі при максимальній потужності розгону, а іншу скинути з вантажного вертольота або літака. Тоді точно можна визначити який автомобіль буде швидше. Так, це звичайно цей тест не підтвердити що компанія Тесла перевершила закони фізики, але тим не менше ми думаємо мільйонам людей буде цікаво дізнатися який же все-таки автомобіль пройде певну відстань (або пролетить). Кращої реклами автомобілів Тесла як нам здається не придумати.