Fånga en kula ?

Självklart kan kulan fångas. Oavsett om det är en avfyrad kula, eller om det är din polare i en bil brevid (i samma hastiget) som räcker över en cigg till dig så kan du sträcka ut handen och plocka föremålet.

Det viktiga är inte hastigheten, utan är hastigetsskillnaden.

Gör ett omvänt tankeexperiment: Du färdas i ett snabbt fordon, ca 700 km/h, och kör på en i luften stillastående kula.
- Vad händer?
- Skulle det vara någon skillnad om det var du och ditt fordon som stod still, medan kulan rörde sig?

PRECIS! Hastighetsskillnaden, nu handlar ju det faktiskt om att, din hand som ska fånga handen står still i luften, medans kulan rör sig framåt i en viss hastighet

Vadå ”handen står still”? Den färdas ju i samma hastighet som kulan.

Det går inte att plocka kulan med handen om ni nu tror det.

Kan jämföra med ett liknande exemplel..
En lastbil med nerfälld lucka så bilar kan köra upp där kör i 110 km/h.
Samtidigt åker en vanlig bil i 111 km/h för att sedan köra upp på flaket.

Kommer bilen kunna stanna på flaket?

NEJ!, bilen kommer flyga rakt in i väggen.. Eftersom hastigheterna ijämförelse med varandra förändras..Dvs. "golvet" på lastbilen (där bilen kör upp, "står still", hur fort än lastbilen kör. När det då kommer en bil som färdas i 111Km/h kommer den då, fortsätta framåt

Anta att du ligger bakom en långtradare med öppet släp (inga väggar alltså) som har en ramp bakpå som man kan köra upp på med bil.

Du har en framhjulsdriven bil, tradaren kör exakt 80 km/h, och du ska långsamt köra ombord via rampen.

1) Vad händer när dina framhjul nått rampen? Blir det hjulspinn utav helvete eller märks ingen skillnad?

2) Om du närmat dig tradaren med 2 km/h, kommer du även närma dig främre delen av tradaren i 2 km/h när du väl är ombord?

3) När du är ombord, så mäter någon hastigheten på ditt fordon med polisens laserpicka, vilken hastighet kommer den visa? 80+82 km/h (162 km/h)? 82 km/h?

Jag kan fan inte tänka i dom här banorna, det saknas nån viktig del i min hjärna tror jag ...

Tacksam för svar, det här är för mig hittills ett mysterium.

Den här frågan blir nästan en fråga om hur bilar fungerar, vilket jag egentligen inte vet något om alls.
Om all bilens kraft går åt till att övervinna luftmotståndet så kommer, eftersom luftmotståndet är det samma, vi ha samma krav på effektutveckling så om man håller foten still (och därmed utvecklar samma effekt?) borde hastigheten relativt luften vara detsamma. En sådan analys säger att hjulen inte kommer att spinna nämnvärt utan att vridmomentet kommer att öka samtidigt som hjulens rotationshastighet minskar. Vi kommer fortfarande att närma oss lastbilens främre del med 2 km/h. Detta är förstås ett idealfall där alla krafter omfördelas direkt i bilen.

I verkligheten har vi rullfriktion och diverse andra energiförluster också och dessa måste bli mindre när hjulen inte snurrar lika fort. Således bör farten bli högre än 2 km/h på släpet (hur mycket beror på relativ betydelse av luftmotstånd och andra friktionskrafter) vilket också borde ge ett ryck eller spinn när framhjulet når släpet.

Egentligen gäller samma analys för bakhjulsdrivna bilar fast där inträffar rycket när bakdäcken når släpet.

Som jag diskuterade ovan så blir ju antagligen luftmotståndet en ganska stor (dominerande?) del av effektförbrukningen.

Så om vi antar att man med konstant gas levererar samma effekt oavsett varvtal så har vi alltså en effekt P som ska delas upp på luftmotstånd, vilket är proportionellt mot v_luft^2, (i alla fall för klossliknande bilar utan däck ) och 'rullfriktion' som är proportionellt mot v_mark (?).

Alltså

P = k1*v_luft^2+k2*v_mark

För riktigt låga hastigheter på mark (v_luft=v_mark) kommer rullfriktionen stå för det mesta av effektförbrukningen eftersom v_luft^2 är litet. När vi ökar hastigheten så blir luftmotståndet viktigare.

I mitt första extremfall antog jag att luftmotståndet dominerar totalt viket innebär att eftersom P är konstant så kommer v_luft att vara konstant vilket ger 2 km/h relativt släpet. Relaxerar vi detta antagande så finner man att följande borde gälla (effekt före släp = effekt efter släp)

k1*v1^2+k2*v1 = k1*(v2+v)^2+k2*v

där v1/v2 är bilens/släpets hastighet och v är bilens hastighet relativt släpet. Man ser direkt att i gränsfallen k1=0 (inget luftmotstånd) och k2=0 (ingen rullfriktion) fås v=v1 och v=v1-v2. Löser man ut v fås

v = -(v2+z/2) + sqrt((v2+z/2)^2+v1^2+v1*z-v2^2)

där z=k2/k1.

Låt oss anta att det vid 82 km/h går åt lika mycket effekt till friktionen som till luftmotståndet så att z=v1. Då fås v=27 km/h. Kanske är det rimligt?

Hur långt släp långtradaren har bör inte spela in (tycker jag). Vi talar ju bara om energijämvikt och inte dynamik.

Givetvis är denna modell grovt förenklad och som sagt vet jag ingenting om motorer, utväxling osv.

Lite sökning gav följande mening (http://www.rmi.org/sitepages/pid431.php):

Air drag consumes about 30 percent of the engine's power in the city, rising to 60–70 percent on the highway (as air resistance rises and other losses, such as braking, are reduced).

Kanske är alltså 50 % av totala effektförbrukningen en bra uppskattning vid 82 km/h (70 % ger 15 km/h relativt släpet.)