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Motori => Tecnica => Topic iniziato da: vatanen su Settembre 08, 2005, 05:59:04 am



Titolo: pesi e consumi teoria
Post di: vatanen su Settembre 08, 2005, 05:59:04 am
Citato da: Losna su Settembre 07, 2005, 14:53:34 pm
Un piccolo appunto: il peso di un'auto NON influisce minimamente sui consumi a velocità costante (130 km/h).  Sui consumi a velocità costante influiscono la resistenza aerodinamica, le resistenze meccaniche, il rotolamento, i rapporti di trasmissione e l'efficienza del motore.  Magari anche altre cose, ma di certo NON il peso.  Che invece influisce moltissimo nelle VARIAZIONI di velocità.


questo post tratto dalla discussione sulla 159 jts,è stato molto interessante,ha risvegliato antiche nozioni meccaniche in me ormai sopite...

sono partito con l'assioma che il losna non può sbagliare(  ;D ) e da qui ho sviluppato la tesi che è vero ciò che ha detto(in linea teorica)....ossia che il solo aggravio di peso non aumenta i consumi a velocità costante!!


ho dedotto che ciò che dice il losna è vero perchè:

se un corpo(in assenza di attrito),è lanciato a una data velocità questo non ha bisogno di alcuna forza per mantenerla,perchè di fatto non c'è nulla che lo frena e quindi una forza lo farebbe accelerare....

nel mondo reale però questo corpo rallenterebbe per via degli attriti,aria e rotolamento.ne deduco che la potenza necessaria a mantenere un corpo a velocità costante,è uguale alla forza che tende a frenarlo!!!quindi la massa ne è esclusa......

è giusto il mio ragionamento??

nel caso dell'automobile percò influiscono troppe variabili e la sola teoria trascura troppe cose!!!un'auto più pesante avrà un attrito maggiore col suolo per via del maggior attrito dei pneumatici,del loro maggior schiacciamento!!senza contare che auto pesanti costringono a ruote più larghe.....i rapporti del cambio dovranno essere più corti per poter essere sfruttati in fase di accelerazione....ecc ecc

quindi un'auto più pesante in linea di massima,consuma di più anche a velocità costante,poco,ma almeno un pò si....mi sbaglio??


altro punto che non mi è chiaro è il tipo di forza di un motore!!!

il discorso di sopra è valido pensando a una forza costante,ma il motore non è una forza costante,bensì ha dei picchi!!!
un pistone ha una fase utile su 4....nelle 3 fasi non utili è trascinato dall'auto......un'auto di maggior massa e quindi più inerte,tende a rallentarlo meno come fosse un volano giusto??allo stesso tempo un'auto pesante rende difficile il riaccelerare la velocità "persa"....questo punto mi assilla,non ne vengo fuori,non capisco se un maggior volano aiuta,peggiora o è ininfluente sui consumi....mi aiutate???? :-\




Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 08:11:31 am
Da ciò che mi ricordo il ragionamentodel losna è non proprio corretto.
Infatti nel gioco delle forze la massa è una dei fattori F=m*a ; nell'attrito è lo stesso sia che esso sia radente (trascinamento) che volvente(rotolamento). Dunque in u sistema privo di attrito un corpo tende a conservare la propria energia, mentre se c'è attrito più massa c'è maggiore è quella che viene dispersa.
il tuo rileggendo bene va benissimo, infatti le auto pesanti hanno bisogno di più energia per muoversi


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: &re@ su Settembre 08, 2005, 09:14:10 am
Avete ragione.
Se consideriamo gli attriti (e non possiamo non considerarli, in un sistema reale), un'automobile più pesante grava maggiormente sulle gomme (che di solito sono anche più grandi), sui cuscinetti, e comunque su tutte le parti in movomento che vengono interessate dalla massa del veicolo.
Però, la differenza è realmente minima, nella pratica è quasi inavvertibile (per esempio, non credo che nessuno di noi si accorga dei diversi consumi in un percorso autostradale fra la macchina "vuota" e quella con 3 passeggeri).
La massa influisce molto di più sui percorsi in cui la velocità varia, lì sì che le differenze sono sostanziali.
Il discorso di Losna fondamentalmente è giusto... diciamo al 98? ;D


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 09:18:41 am
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: &re@ su Settembre 08, 2005, 09:38:17 am
Citato da: Losna su Settembre 08, 2005, 09:18:41 am
Nell'ipotesi che la formula significhi Forza = Massa moltiplicato Accelerazione, è chiaro che a velocità costante (Accelerazione pari a zero), la Forza necessaria è anch'essa pari a zero per qualsiasi massa. A questo punto Mastiff introduce l'attrito, senza mettere formule. Ma l'attrito, a velocità costante, dovrebbe essere anch'esso (in linea teorica) costante, e quindi potrebbe essere assimilato alle altre resistenze (es: aerodinamica), rendendo ininfluente il peso.
Se invece Mastiff sta seguendo la "linea Vata" (le gomme si schiacciano, si scaldano di più...>aumenta l'attrito>aumentano i consumi), allora concordo.
Ho interpretato male?

Non puoi considerare l'attrito alla stregua della massa a velocità costante (cioè non vale "F=m*a").
L'attrito dipende dalla massa del corpo perché la forza necessaria per vincerlo deve permetterti di spostare il corpo che è "schiacciato verso il basso" dalla forza di gravità (appunto m * g, dove g è l'accelerazione di gravità).
Quindi, maggiore è m, maggiore è la forza necessaria per vincere l'attrito (te ne accorgi facilmente se provi a spostare una cassa pesante e una leggera.
Questo discorso, in realtà, tiene conto dell'attrito radente, mentre per le auto in corsa interviene prevalentemente quello "volvente" (per il quale occorre meno forza, te ne accorgi perché spostare una cassa con le ruote è più semplice che spostarla facendola strisciare).
Tuttavia, l'attrito volvente ideale non esiste (occorrerebbero superfici di contatto puntiformi e assenza totale di strisciamento).

Ho trovato un articolino interessante sull'attrto volvente, applicato proprio alle auto:
http://web.tiscali.it/vanni_38/mecc11.htm


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 09:39:39 am
L'attrito , meglio detto forza di attrito è anch'esso il risultato di m*k dove k è la costante di attrito dei diversi materiali( esempio tra acciaio e acciaio è infinitamente minore che tra gomma e asfalto). In effetti anche l'attrito tra carrozzeria è un attrito e pure quello tra i vari componenti meccanici. In soldoni più ha massa una macchina più sono gli attriti e quindi più forza si deve utilizzare per contrastarli e di conseguenza il motore deve dare più energia che viene ricavata dal combustibile.
Per mantenere una auto a velocità costante  F(motore) = F(attriti)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mauring su Settembre 08, 2005, 09:42:21 am
Il discorso di Losna e' molto valido, ma "monco".

Suppone, infatti, che tutte le strade abbiano pendenza zero, il che non e'.  :P ;D

In montagna il peso conta eccome, anche a velocita' costante, ma basta anche un'autostrada un po' pendente per far consumare molto di piu' un'auto pesante.

Anche le piccole variazioni (cavalcavia, sottopassi, ecc.) contribuiscono, e pure le buche.

Le buche ?  ???

Si, perche' il complesso molla/ammortizzatore che sostiene un touareg e' molto grosso, e quando viene compresso/esteso a causa di una buca, assorbe molta energia (che va in calore e che proviene dal carburante alla fin fine), mentre il complesso molla/ammortizzatore di una matiz, sulla stessa buca assorbe molta meno energia.

Altri particolari sul mio trattato: "De consumibus automobiliae" edito nel 1910  ;D



Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 09:45:44 am
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: &re@ su Settembre 08, 2005, 10:05:48 am
Volevo dire che, in pratica, è una cazzata considerare l'attrito indipendente dalla massa.
La forza necessaria per vincerlo non dipende dall'accelerazione (nulla) da imprimere al corpo a velocità costante, né ovviamente dall'aerodinamica.
Hai scritto che "lo si può assimilare alle altre forze resistenti, es. l'attrito, rendendo ininfluente il peso". In realtà, è vero che puoi inglobare tutte le forze resistenti in un unico fattore, a velocità costante, ma quella d'attrito dipende dalla massa del corpo.


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 10:08:03 am
Citato da: Losna su Settembre 08, 2005, 09:45:44 am
Ok, però non mi hai risposto... in pratica, ho detto delle cazzate?

no, sei stato solo inesatto  :)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Nickee su Settembre 08, 2005, 12:10:05 pm
E' come confrontare un uomo di 70 kg con BIG SHOW.
Big Show consumerà piu calorie per muoversi perche piu pesante e di conseguenza il corpo fa piu fatica a muoversi. Big Show consumerà maggiormente le scarpe perche il peso e lo sfregamento avranno una forza maggiore.
Di conseguenza chi pesa 70kg è avvantaggiato.


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 12:13:26 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: vatanen su Settembre 08, 2005, 14:12:58 pm
Citato da: Losna su Settembre 08, 2005, 12:13:26 pm
è un po' tirata per i capelli.  Un uomo è un essere organico, che deve rimanere INTERAMENTE in moto.  La macchina è inerte, deve solo far girare le ruote....


facciamo un esempio più concreto...avete mai spinto una moto da 200 kg o uno scooter(vespa)???

tralasciando la fatica inziale di portarlo a una velocità da passeggio,è comunque molto più faticoso spingere una moto che non uno scooter...spingere per 5 km uno scooter è roba per tutti,sono 80-90 kg che rotolano,mail doppio del peso e quindi il doppio degli attriti si sente eccome sulle gambe!!!

stesso discorso e ancora più simile all'esempio delle auto,è quello di tirare un transpallets prima vuoto e poi pieno...io vi assicuro che anche una volta lanciato,mantenere un passo costante è roba da quadricipidi forti....


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 14:19:35 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: &re@ su Settembre 08, 2005, 14:23:00 pm
Citato da: Losna su Settembre 08, 2005, 14:19:35 pm
anche questo mi pare un esempio non corretto... quando spingi la moto, la gran parte della fatica è dovuta al fatto che non puoi tenere la moto esattamente verticale, ma devi sostenerla "verso di te" (in caso contrario il rischio di caduta è elevato"). Bisognerebbe provare con le "rotelle"... ;D

Inoltre la differenza di attrito è data, oltre che dal maggior peso, anche dalla MOLTO maggiore impronta a terra (le ruote della moto sono più larghe ma anche di maggior diametro: l'impronta a terra è più larga e più lunga).


Però non è sbagliatissimo: per facilitare ancora di più il paragone, pensa alla stessa moto con le ruote sgonfie (e quindi con maggiore attrito). La maggiore fatica a muoverla è evidente.
È vero che il peso maggiore comporta anche una pressione maggiore per le gomme, quindi il problema dovrebbe essere compensato, però che il peso influenzi parzialmente anche la marcia a velocità costante è indubbio.


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 14:30:51 pm
Muovere un treno credo sia un buon esempio.
Nonostante la costante di attrito tra acciaio sia bassissima, il peso del treno è così grande che risulta impossibile da muovere per un uomo.
Mentre i vagoni delle miniere(quelii per il trasporto materiali) avendo anch'essi ruote di ferro sono muovibili da un uomo perchè il peso è minore


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 14:36:29 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: vatanen su Settembre 08, 2005, 14:37:00 pm
Citato da: mastiff su Settembre 08, 2005, 14:30:51 pm
Muovere un treno credo sia un buon esempio.
Nonostante la costante di attrito tra acciaio sia bassissima, il peso del treno è così grande che risulta impossibile da muovere per un uomo.
Mentre i vagoni delle miniere(quelii per il trasporto materiali) avendo anch'essi ruote di ferro sono muovibili da un uomo perchè il peso è minore


la difficoltà del muovere il treno è farlo partire...comunque qualcuno c'è,qualche super stuntmen si è visto trinarlo coi denti...sempre che sia vero!!


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 14:48:57 pm
Muoverlo e portarlo a 5 m/s in 1 secondo o muoverlo da 50 a 55 m/s in un secondo necessita della stessa forza. F= m*a  a=Dv/Dt  (differenza di velocità in un intervallo di tempo)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: diabolik82 su Settembre 08, 2005, 14:50:19 pm
Citato da: mastiff su Settembre 08, 2005, 14:48:57 pm
Muoverlo e portarlo a 5 m/s in 1 secondo o muoverlo da 50 a 55 m/s in un secondo necessita della stessa forza. F= m*a  a=Dv/Dt  (differenza di velocità in un intervallo di tempo)



Non esattamente ;) serve più forza per portarlo da 0 a 5 m/s in quanto devi superare l'attrito statico :)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 14:51:25 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 14:55:54 pm
Citato da: diabolik82 su Settembre 08, 2005, 14:50:19 pm
Non esattamente ;) serve più forza per portarlo da 0 a 5 m/s in quanto devi superare l'attrito statico :)

Si esatto, ma non volevo introdurre questo nuovo concetto., era un modello semplice  ;D descrivere tutte le forze in gioco è un tantinino complicato  ;)
Sarebbe molto più facile argomentare utilizzando i vettori a parole si rischiano molte confusionie inesattezze.


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mauring su Settembre 08, 2005, 14:57:35 pm
Citato da: mastiff su Settembre 08, 2005, 14:48:57 pm
Muoverlo e portarlo a 5 m/s in 1 secondo o muoverlo da 50 a 55 m/s in un secondo necessita della stessa forza. F= m*a  a=Dv/Dt  (differenza di velocità in un intervallo di tempo)



La stessa forza, ma non la stessa energia (che e' quella che determina il consumo). L'energia cinetica va con il quadrato della velocita'.

Ne sanno qualcosa i freni, che si scaldano molto di piu' a rallentare da 120 a 100Km/h che non da 20Km/h a zero.


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 15:06:58 pm
Citato da: mauring su Settembre 08, 2005, 14:57:35 pm
La stessa forza, ma non la stessa energia (che e' quella che determina il consumo). L'energia cinetica va con il quadrato della velocita'.

Ne sanno qualcosa i freni, che si scaldano molto di piu' a rallentare da 120 a 100Km/h che non da 20Km/h a zero.

se non andiamo prossimi alla velocità della luce infatti E=1/2 m *v^2 (solo per dare la formuletta)
Certo parliamo di energia, ma il discorso diventa molto complicato  :-[  almeno per me.
Facendo le differenze di energia tra due momenti diversi si vede quanto ha dovtu fornire il motore, ma vediamo che comunque la massa ha una sua rlevanza minima nei confronti della velocità che è al ^2
In sostanza ne concludo che per consumare meno è più proficuo diminuire la velocità di 30 Km/h che la massa di 50  Kg.
:)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mauring su Settembre 08, 2005, 15:23:07 pm
Citato da: mastiff su Settembre 08, 2005, 15:06:58 pm
se non andiamo prossimi alla velocità della luce infatti E=1/2 m *v^2 (solo per dare la formuletta)
Certo parliamo di energia, ma il discorso diventa molto complicato  :-[  almeno per me.
Facendo le differenze di energia tra due momenti diversi si vede quanto ha dovtu fornire il motore, ma vediamo che comunque la massa ha una sua rlevanza minima nei confronti della velocità che è al ^2
In sostanza ne concludo che per consumare meno è più proficuo diminuire la velocità di 30 Km/h che la massa di 50  Kg.
:)


Infatti, losna parlava giustamente delle variazioni di velocita' , in quanto l' energia necessaria (attriti a parte) per far passare un'auto dalla velocita' VA alla velocita' VB e' (detta m la massa della vettura):

0,5 x m x (VB2 - VA2), che, come si vede, dipende dalla massa della vettura.

E tale energia dev'essere fornita dal motore, consumando carburante.

La formula dice pure che si spende di meno ad accelerare da 50 a 100Km/h che non da 100 a 150 (sempre attriti a parte).


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Nickee su Settembre 08, 2005, 17:29:51 pm
Non statico? Allora è semplice.

Prendete due bici, una da corsa (di conseguenza leggerissima) e una mtb (le gomme piu grosse fanno parte dell'insieme)....pedalate a una tot velocita, poi smettete. Con la mtb ci si ferma sicuramente prima...


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 18:09:25 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Nickee su Settembre 08, 2005, 18:11:56 pm
Citato da: Losna su Settembre 08, 2005, 18:09:25 pm
certo....  ma credi che sia la stessa cosa se su due bici identiche, con le stesse gomme, decidi di mettere una zavorra di 10 kg su una?  Scommetti che si ferma dopo quella più pesante?


se sei in discesa si. Le mie ipotesi si basano solo sulle mie idee, non su basi fisiche...ci tengo a chiarirlo


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 18:13:07 pm
Citato da: Losna su Settembre 08, 2005, 18:09:25 pm
certo....  ma credi che sia la stessa cosa se su due bici identiche, con le stesse gomme, decidi di mettere una zavorra di 10 kg su una?  Scommetti che si ferma dopo quella più pesante?

Si scommetto, perchè si ferma prima quella più pesante.


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 18:17:05 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 18:17:45 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 08, 2005, 18:18:56 pm
Citato da: Losna su Settembre 08, 2005, 18:17:05 pm
a parità di tutto il resto, temo di no.  Infatti se ipotizziamo eguale attrito (io ho detto uguali tranne il peso), la forza resistente (aerodinamica) deve contrastare inerzia minore per la bici più leggera.... :P

Se tiri, facendole scorrere, due bocce, una di plastica dei bambini ed una di bronzo da gara, quella di bronzo andra MOLTO più lontano.  Se calci un pallone TELE di plastica dell'oratorio, ed uno di cuoio, quello di cuoio - più pesante - andrà molto più lontano.  :P

sorry, se è uguale anche l'attrito hai ragione


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 08, 2005, 18:23:45 pm
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Nickee su Settembre 08, 2005, 19:55:13 pm
Citato da: mastiff su Settembre 08, 2005, 18:18:56 pm
sorry, se è uguale anche l'attrito hai ragione


ma l'attrito non puo essere uguale....se è piu pesante c'è di conseguenza anche piu attrito perche ci vuole piu energia per muoversi....

cmq dopo provo in cortile


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 09, 2005, 08:37:35 am
Ma come può essere uguale l'attrito se il peso è maggiore? (ci ho pensato stanotte  ;D )


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 09, 2005, 08:57:14 am
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 09, 2005, 08:59:13 am
Citato da: Losna su Settembre 09, 2005, 08:57:14 am
L'attrito può essere eguale perchè le rispettive gomme possono avere pressioni diverse, tali da rendere eguali i rispettivi attriti.

Solo in teoria è ok, in pratica non credo che sia possibile. Ci vorrebbe di gonfiarle a 10 anzichè 2  :o
:)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 09, 2005, 09:03:34 am
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 09, 2005, 09:09:03 am
Citato da: Losna su Settembre 09, 2005, 09:03:34 am
perchè? io non ho mica parlato di pesi radicalmente diversi....  metti una bici con ciclista in tutto 70 kg e l'altra 100 kg fa comunque quasi un 50% in più di peso....  mica ai ciccioni scoppiano le gomme... (nella mia ipotesi però i 30 kg sono di zavorra -plutonio inserito nei tubi del telaio - sennò mi fate altre menate...)

Ma in che bel vespaio ci siamo cacciati  ;D
Il tutto per sapere se le auto più pesanti consumano di più...

Nella tua citata ipotesi hai ragione, ma è da verificare


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: Losna su Settembre 09, 2005, 09:21:23 am
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Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mastiff su Settembre 09, 2005, 09:25:41 am
Citato da: Losna su Settembre 09, 2005, 09:21:23 am
abbi pazienza, nella mia ipotesi c'è poco da verificare...  a meno che ipotizziamo che l'attrito sia una funzione scalinata della pressione, cosa che ritengo impossibile....  sarà una qualche curva,  e ipotizzando oviamente due curve diverse per le due bici, ci saranno sicuramente due pressioni tali da rendere eguali gli attriti...  almeno su una data e ben precisa superficie.

ok, anche secondo me prima o poi gli attriti sono uguali, ma non avendo dati ti dico che bisognerebbe verificare  :)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mariner su Settembre 09, 2005, 10:12:03 am
Citato da: mauring su Settembre 08, 2005, 09:42:21 am
Altri particolari sul mio trattato: "De consumibus automobiliae" edito nel 1910  ;D




toh...ed io che pensavo fosse un enciclica...... ;D ::) ::)


Titolo: Re: pesi e consumi teoria
Post di: mauring su Settembre 09, 2005, 10:45:34 am
Citato da: mariner su Settembre 09, 2005, 10:12:03 am
toh...ed io che pensavo fosse un enciclica...... ;D ::) ::)


No. Di encicliche ho fatto solo la "De rerum vecchiarum"  ;D


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