Прыжки на автомобилях: Как запустить Subaru Impreza WRX STI в верхние слои атмосферы с помощью физических формул?

Чистая физика в прыжках на автомобиле раллиста Кена Блока

Участие в ралли является настоящей страстью Кена Блока, 45-летнего соучредителя компании DC Shoes. Но бессмертие в YouTube он заработал не благодаря высоким достижениям в гонках, а благодаря съемкам, на которых запечатлено его фигурное вождение и те прыжки, при которых Кен запускает свою Subaru Impreza в воздух с явным безрассудством. Столкнувшись с этими невероятными полетами автомобилей, размещенными в интернете, мы решили познакомиться с создателями этих безумных прыжков поближе.

Секретная формула расчетов траектории полета автомобиля

В чем же секрет таких потрясных автомобильных прыжков? Как удается побороть законы гравитации и запустить в небо автомобиль, рассчитав его мягкое приземление? Оказывается никакой «уличной магии» здесь нет. Весь секрет в хорошем знание законов физики. В настоящее время важнейший элемент расчетов для прыжков в автомобиле Кена Блока представляет собой электронную таблицу Microsoft Excel, которую небезызвестный сноубордист с математическим складом ума Аарон Деттлинг. Опираясь на тот факт, что физика является масштабируемой, программа Деттлинга (изначально разработанная для построения прыжков на сноуборде) использует те же основные формулы, которые определяют параболическую траекторию стрелы, выпущенную из лука, или артиллерийского снаряда, выпущенного из пушки. «Я начал с преобразования единицы измерения скорости снаряда, а именно из километров в час на метры за секунду (Vt)», говорит Деттлинг. «Затем я преобразовал скорость снаряда в вертикальную скорость (Vv), горизонтальную скорость (Vh), и угол прыжка (A)».

Это работает следующим образом:

Vv = sin A (Vt)
Vh = cos A (Vt)

Далее полученные цифры могут быть использованы для расчета расстояния по горизонтали (Х) или для расчета вертикальной дистанции (Y) в метрах, в любой точке траектории, с помощью гравитационной постоянной (G), которая равна 32,17 футов в секунду 2:

формула вычисления полета автомобиля в прыжке

«Эти уравнения не похожи на те, что вы можете найти в учебнике по физике, но они работают», говорит Деттлинг. «Я заменил многие символы на обычные цифры и буквы в попытке сделать уравнения легче для понимания. С его помощью теоретически построить прыжок намного легче. Однако, на самом деле, это довольно сложно, заставить уравнение функционировать правильно. Сложно, но можно!».

рассчитанная траектория полета автомобиля в прыжке

От теории прыжков в автомобилях к практикеKen Block Subaru Impreza WRX STI

У вас еще не закипели мозги от всех этих законов физики и теоретики для прыжков на автомобилях? У нас закипели, поэтому давайте узнаем, как же на практике реализуются все эти таинственные знаки и формулы? Блок совершает прыжки на своем спортивном автомобиле предварительно разместив приблизительно 70 кг дополнительного веса в багажник, чтобы компенсировать вес двигателя, расположенного в передней части автомобиля. Но угол запуска прыжка у Блока постоянно развивается. В то время, как обычно угол запуска был установлен на 18 градусов, он и Деттлинг пришли к выводу, что самым оптимальным является прыжок на автомобиле под углом от 10 до 15 градусов. Деттлинг также выяснил, что при относительно низких скоростях кратковременных прыжков, эффект аэродинамического сопротивления находится в допустимых пределах зоны посадки. Но так как сопротивление экспоненциально возрастает со скоростью, на более радикальной скорости эти силы станут критическими.

Со временем посадочные пандусы тоже подверглись преобразованию, и перешли от пандуса «шаг вниз» (когда площадка приземления находится ниже точки запуска) к пандусу «шаг вверх» (где зона посадки выше, чем точка старта). Когда трюк выполняется с аптечной точностью, воздействие на посадку летящего автомобиля сведено к минимуму, благодаря тому, что траектория автомобиля соответствует углу рампы. Конечно, только если Блок набрал идеальную скорость при старте.

Вот таким образом точные науки помогают безумным екстремала совершать безумные прыжки с трамплинов на автомобилях. Что получается на практике вы можете увидеть в нижеприведенном видеоролике. А мы умываем руки, ибо смотреть на эти безумства выше наших человеческих сил!

Рейтинг: 
5

© Все права защищены

Комментарии

Добавить комментарий (появится после одобрения администратора)