Em 29 de abril, 2001, Os oficiais da CART (Championship Auto Racing Teams) cancelaram uma corrida no Texas Motor Speedway porque os pilotos sentiram tonturas depois de apenas 10 voltas. A combinação de altas velocidades e curvas fechadas na Texas Motor Speedway produz forças de quase 5 Gs nas curvas. Um G é a força da gravidade da Terra - é essa força que determina quanto pesamos. A 5 Gs, um motorista experimenta uma força igual a cinco vezes seu peso. Por exemplo, durante uma curva 5-G, há de 60 a 70 libras de força puxando sua cabeça para o lado. Vamos ver como calcular quantos Gs um carro puxa em uma curva e como esses carros Champ podem permanecer na pista com tanta força.
Calculando o Forças G nos drivers é bastante simples. Só precisamos saber o raio das curvas e a velocidade dos carros. De acordo com os fatos da pista do Texas Motor Speedway, as curvas na pista têm um raio de 750 pés (229 metros). Durante a prática, os carros faziam voltas a cerca de 230 milhas por hora (370 km / h).
Quando um carro faz uma curva, acelera o tempo todo (por isso, quando você faz uma curva em seu próprio carro, você sente uma força puxando seu corpo para fora do carro). A quantidade de aceleração é igual à velocidade do carro ao quadrado dividido pelo raio da curva:
Vamos analisar os números:
Como o carro pode permanecer na pista sob esse tipo de força? É por causa das curvas inclinadas.
O Texas Motor Speedway tem inclinação de 24 graus nas curvas. A inclinação realmente não afeta a forma como calculamos as forças G no driver, mas sem a inclinação, os carros nunca poderiam fazer uma curva tão fechada a 370 km / h. Vamos ver como o banco ajuda.
Se um Champ Car tentasse fazer uma curva plana a 370 km / h, ele escorregaria para fora da pista porque não tem tração suficiente. A tração é proporcional a quanto peso está nos pneus (quanto mais peso, quanto mais tração). Fazer uma curva permite que algumas das forças G criadas na curva aumentem o peso dos pneus, aumentando a tração. Para descobrir qual parte do Gs recebe, adiciona peso aos pneus, você multiplica as forças G pelo seno do grau bancário. Em nosso exemplo:
Então, com um banco de 24 graus, 1,93 Gs adiciona peso às rodas. Além disso, uma porção de 1 G da gravidade da Terra também coloca algum peso nos pneus:1 G x cos24 ° =0,91 Gs. Juntos, 2,84 Gs (ou 2,84 vezes o peso do carro) empurram o carro para baixo durante a curva, ajudando-o a se manter na pista.
A aerodinâmica do carro também cria downforce a 230 mph. Em um aviao, as asas fornecem sustentação. Um Champ Car tem spoilers que são como asas de cabeça para baixo, fornecendo o oposto de elevador:downforce. A força descendente mantém o carro colado à pista com uma pressão para baixo fornecida pelas asas dianteiras e traseiras, bem como pelo próprio corpo. A quantidade de downforce é incrível - uma vez que o carro está viajando a 320 km / h (322 km / h), há força descendente suficiente no carro para que ele possa realmente aderir ao teto de um túnel e dirigir de cabeça para baixo! Em uma corrida de rua, a aerodinâmica tem sucção suficiente para realmente levantar as tampas dos bueiros - antes da corrida, todas as tampas de esgoto são soldadas para evitar que isso aconteça!
Entre a força descendente e as forças G, bem mais de quatro vezes o peso do carro mantém os pneus na pista quando ele faz uma daquelas curvas inclinadas de 24 graus a 370 km / h.
Os motoristas sofrem uma enorme punição em uma pista como essa. Este nível de aceleração é mais alto do que a maioria das pessoas já experimentou. Até o ônibus espacial desenvolve apenas 3 Gs quando decola. O que é ainda mais surpreendente é quanto tempo esses drivers toleram esse tipo de força. O Texas Motor Speedway tem 2,4 km de comprimento:o trecho frontal tem 2, 250 pés (686 m) de comprimento, e o alongamento das costas é 1, 330 pés (405 m) de comprimento. A 230 mph (337 f / s), os motoristas levam cerca de 6,5 segundos para descer o trecho frontal, e então eles são atingidos por quase 5 Gs de força pelos próximos 6,5 segundos enquanto fazem a curva. Leva apenas cerca de 4 segundos para descer o alongamento das costas antes da próxima curva e outros 6,5 segundos de quase 5 Gs. Se a corrida planejada de 600 milhas (966 km) tivesse ocorrido, os drivers teriam ido e voltado entre 5 e quase zero Gs em um total de 800 vezes.
Publicado originalmente:10 de maio, 2001
