Un saludo a todo el mundo... Lo cierto es q tengo una duda existencial y es discutiendo con un amigo no sabemos si un formula 1 puede ir mas deprisa en una curva contra mas pese el coche. Segun dice el contra mas pese un coche mejor, yo digo q no...

Hola Pico,

te respondo rápidamente porque voy justo de tiempo, supongo que alguien te ampliará la respuesta.

En términos generales, cuánto más peso más lento se pasa por una curva. Sí es cierto que se necesita cierto peso para que los neumáticos tengan agarre mecánico, pero este peso también aumenta la inercia hacia el exterior de la curva, lo cual limita mucho la velocidad. Por eso son tan interesantes los alerones y los difusores, ya que aumentan la carga aerodinámica (aumentando por tanto el agarre) sin aumentar la masa del vehículo y por tanto sin contribuir a aumentar la inercia hacia el exterior de la curva.

Esta explicación es un poco por encima y sin ser muy rigurosa, a ver si alguien lo explica en términos más científicos.

Saludos!!

Ozzman
"If you can''t run with the big dogs, stay on the porch"

Muchas gracias por tu respuesta de todas formas a ver si alguien me puede responder de manera mas concreta ,no se,con formulas de fisica o ejemplos claros donde se aprecie esto. Mi amigo insiste en q el peso beneficia ya que aporta mas agarre al asfalto, pero no se como decirle que el peso no es lo mismo q carga aerodinamica...a mi entender la masa no beneficia , la carga aerodinamica si...

El peso no ejerce provoca más rapidez, a mas peso mas inercias y sobretodo más desgaste de los neumáticos...

No hace falta que le des muchas vueltas, coge tu turismo metele 5 personas (hermosas) y despues conduce tu solo... ni más agarre, ni mas velocidad ni más nada en las curvas y ya no digamos en recta... todo lo contrario.

Los coches pesados tienden a ejercer mucho peso sobre los amortiguadores chasis etc... (sobre los elementos de un turismo que generan estabilidad) y tienen un paso de curva lento, por su peso y porque ejercen mucha fuerza sobre los neumáticos eso hace que en vez de "engancharse" al asfalto.. los aplaste contra el y el coche derrape sobre el asfalto, pierda aderencia (grip) y evidentemente el desgaste sea muchisimo mayor!!!

Fijate en los coches de rallies, VAN VACIOS!!! ahí tienes un buen ejemplo... el carbono es utilizado por su mayor resistencia y su menor peso para fabricar cientos de elementos, material común en un F1.

Hay berlinas en el mercado muy potentes... pero con mucho peso, y abras escuchado que algun amigo o algun comentario... "el coche me hace barca"... el peso generado en el va i ven del coche hace que la estabilidad sea menor y por tanto levantes pie y comentandote lo anterior eso hace que las suspensiones y chasis trabajen a marchas forzadas. Motores de aluminio, carbono etc... hacen reducir el peso y mantener las prestaciones.

Un F1 no funciona escatamente así los elementos aerodinámicos, difusores etc... hacen que no aumente de peso pero que en las curvas ejerza "down force" para que este se pegue al suelo gracias a la fuerza del aire, ejercen resistencia al aire. Quizás tu amigo se confunde porque sería una manera de ganar peso en las curvas, pero no es exactamente así lo que hace es ejercer presion en una medida justa para pegar el monoplaza al asfalto pero no para aumentarlo de peso, digamos que canaliza el aire de manera que este fluya por esos elementos de manera que pegue el monoplaza al asfalto si nos quedamos sin esos elementos tanto en el exterior como en los bajos de los monoplazas perdemos aderencia estabilidad al "cruzar el aire" por así decirlo. y es cuando nos arreamos el piñon!!!

En Monza se sacrifica el paso de curva (velocidad en el paso de curva) descargando el monoplaza aerodinamicamente. ¿porque?.... porque la configuración del circuito es distinta a otros... hay pocas curvas y rectas larguísimas asi que predomina la velocidad que el paso por curva... menos resistencia al aire hace que un F1 gane velocidad, por eso el aleron trasero va fino y plano y ves menos elementos aerodinámicos pero en el paso de curva perdemos velocidad por falta de carga aerodinámica ... no de peso.

Recuerdo en el 2003 que el motor del BMW Williams era tan potente que la configuración aerodinámica de los Williams de Juancho y Ralfito era de más carga (mayor inclinación y resistencia al aire) y eso hacía que pudieran mantener una buena punta en recta y un buen paso de curva en las curvas.

Espero haberte aclarado un poco aunque es un tema complicado algún Gurú del foro es mejor conocedor del tema y seguro se explica mejor que un servidor.






Salu2 a todos y...
FORÃ?A PEDRO!!!

básicamente, Cuándo va más rápido un f1,¿Cuando va cargado o cuando está a punto de entrar en boxes?

Ahí tienes la prueba, lo que te dice APR, ¿cuando marcan las vueltas rápidas?
¿Cuando salen tras repostar o cuando van con el deposito vació?

El Formula 1 va rápido cuando tiene una carga aerodinamica, suficiente para pasar rápido por la curva sin perder mucha velocidad en el resto del circuito.

Circuito de Indianapolis, USA.

La curva peraltada del circuito es la más rápida del mundial, pero, en el "infield", pierden fiabilidad de conducción, por tanto, tienen que buscar la suficiente velocidad para la oval y la suficiente carga aerodinamica para poder trazar las curvas del infield rapidas.

Aquí tendríamos que aplicar la formula de la fuerza centrifuga, para ver que el peso es directamente proporcional a el aumento de la fuerza centrifuga( tendencia a salir recto en la curva)

Primero, consideramos el vehículo como una partícula. Luego, estudiamos la estabilidad de un vehículo con unas determinadas dimensiones y con una determinada distribución de carga.


Curva sin peralte

Un automóvil describe una trayectoria circular de radio R con velocidad constante v.

Una de las principales dificultades que se presenta a la hora de resolver este problema es la de separar el movimiento tangencial (uniforme con velocidad constante) del movimiento radial del vehículo que es el que trataremos de estudiar.
Fundamentos físicos

Suponemos que el vehículo describe una trayectoria circular de radio R con velocidad constante v. Para un observador inercial, situado fuera del vehículo, las fuerzas que actúan sobre el móvil son:

* el peso
* la reacción de la carretera
* la fuerza de rozamiento.

Esta última, es la que hace que el vehículo describa una trayectoria circular.

Como hay equilibrio en sentido vertical la reacción del plano es igual al peso

N=mg

Aplicando la segunda ley de Newton al movimiento en la dirección radial



Siendo v la velocidad del móvil y R el radio de la circunferencia que describe

A medida que se incrementa la velocidad v, se incrementa la fuerza de rozamiento Fr hasta que alcanza un valor máximo dado por el producto del coeficiente de rozamiento estático por la reacción del plano, m N.

La velocidad máxima v que puede alcanzar el vehículo para que describa una curva circular de radio R es, por tanto



Como podemos apreciar en el programa interactivo, a medida que se aumenta la velocidad del móvil, la fuerza de rozamiento crece hasta alcanzar el valor máximo m N, la trayectoria del vehículo es una circunferencia.

Si la velocidad del móvil es superior a la máxima, la fuerza de rozamiento, que es perpendicular al vector velocidad, tiene un valor constante e igual a su valor máximo, la trayectoria del móvil deja de ser circular. Para simplificar el problema hemos supuesto que los coeficientes de rozamiento estático y cinético tienen el mismo valor.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/circular/din_circular.htm[URL-NOMBRE]Fuerza centrifuga, dicese la que te escupe de la carretera y te das el tortazo



Edited by - Vincent Hill on 13/09/2007 20:59:41

gracias VINCENT HILL, la cuestion es que segun las formulas q tu has expuesto daria igual la masa no?? pero otra cosa , la fuerza N q actua en la fuerza de rozamiento son en realidad dos fuerzas, una es el peso y otra la carga aerodinamica, si suponemos esto a q conclusion llegamos?? segun tus formulas solo metes la fuerza peso en N verdad?? He realizado el calculo con las dos fuerzas metidas segun las formulas q tu me das y sale q contra mayor sea la carga aerodinamica mayor es la velocidad y contra mayor peso( o sea masa del vehiculo) menor es la velocidad. Q opinais???

La verdad, analizando estas formulas, realmente se cumpliría que a mayor peso se puede pasar a mayor velocidad y no es así, dado que el peso, también aumentaría la fuerza centrifuga.

Sin embargo, el peso de la aerodinámica, es fuerza pura y dura que fija el vehículo al asfalto, sin aumentar la fuerza centrifuga, ya que no es peso que penalice.

Sin ir más lejos, en Monza, le preguntaron a Pedro por los dichos aditamentos del McLaren en forma de cuernos y una de las principales razones para quitarlos fue, que al ser macizos, pesan mucho y nadie quiere un peso en un sitio tan alto del coche.

La mejor explicación o demostración de lo que hace el peso del coche, es la siguiente, un cubo con agua, una cuerda en el asa, hacemos girar el cubo con la cuerda sin que se derrame el agua, si aumentamos la cantidad de agua, necesitaremos hacer más fuerza para aguantar todo el conjunto de cubo, cuerda, agua, si quitamos agua, el motor que es nuestro brazo, nos permitirá aplicarle mayor velocidad al conjunto.

La mejor manera de pasar rápido por una curva sin perder el coche, es poner la suficiente carga aerodinamica, que no perjudica en peso inercial (el peso que nos empuja el coche fuera de la pista), pero si nos crea el suficiente peso potencial para mantener el coche en la curva.

Otra de las explicaciones sobre la carga erodinamica, seria un circuito, el cual tendría una recta que crearía un tirabuzón, convirtiendo el suelo en techo, con una correcta carga aerodinamica, el coche seria capaz de rodar por el techo sin caer.

Ese es el peso que es capaz de crear toda la carga aerodinamica y que a la vez, es el gran enemigo de los adelantamientos, dado que las turbulencias que crean el fondo plano y los alerones, impiden que un coche se aproxime a otro sin salir perjudicado en dicha aproximación.

A los coches se les exige un peso mínimo, porque de lo contrario, lo quitarían todo para pesar nada, evitando así, la fuerza centrifuga innecesaria, toda la carga del coche, seria carga útil, sin embargo, los coches tienen que ser lastrados, colocar pesos, para alcanzar el peso mínimo exigido.
Robert Kubica en Hungria 2006, fue penalizado por no dar el peso mínimo exigido, por novato, en la vuelta de regreso al PIT, no rodó por la parte sucia para recoger goma, piedras y alcanzar así el peso mínimo.

La duda que tenéis, dentro de lo que cabe es cierta, cuanto más pese en las curvas, más rápido puede pasar.
Pero a la vez, discrepo, porque también existen las rectas y ahí, cuanto más ligero sea el coche, más velocidad podrá imprimir el motor.

Respecto a la curva, existe un handicap, el peso, ademas de fijar el coche a la curva, dando un mayor coeficiente de rozamiento con el asfalto, tiene como contrapartida, que lleva la limite la carrera del amortiguador, llegado a ese punto, el amortiguador deja de trabajar y por tanto, el coche se comporta como si no tuviera amortiguador, bota.

Con la aerodinamica, se consigue tener el peso que crea el aire sobre los planos de los alerones, al igual que los aviones vuelan, los coches, con el ala invertida, se sujetan al asfalto. Pero a la vez son livianos en peso, permitiendo alcanzar buenas velocidades.

En Monza, el circuito más rápido del mundial, los coches dan prioridad a la velocidad, comprometiendo el paso por curva, el cual es un tanto peligroso, dado que llevan poco peso aerodinamico.



En Monaco, los coches llevan el máximo peso aerodinamico, perjudicando la velocidad.





El peso también perjudica a la hora de frenar, hay que parar el coche que hemos lanzado en la salida de la curva y a mayor masa, mayor desgaste de frenos.

La masa también perjudica al motor, que tiene que lanzar esa peso consumiendo combustible, el resultado es que el peso del coche, tiene que ser lo más ligero posible, pero a la vez, lo más solido posible, que no significa rígido, dado que un accidente con un coche rígido, supone la muerte del piloto, el coche ha de ser capaz de absorber la energía cinética en caso de impacto y reducirla.


Edited by - Vincent Hill on 13/09/2007 23:23:32

Holas, creo que hay un error.

Hasta: m*v2/r=coef*N está OK

vmax=sqr(coef*N*r/m)

NO se puede simplificar N=mg, por una razón bien sencilla. Como ya se indicado, la presencia de alerones aumenta el componente Normal, es decir:

N=mg+Fuerza aerodinamica.

Por lo tanto

a) a mayor masa, menor velocidad max
a mayor fuerza aerodinamica, mayor velocidad max (es necesaria mayor fuerza centripeta para vencer a la fuerza de rozamiento (N*coef=(mg+Faerodinamica)*coef

Ups, se me olvida, por tanto,

vmax=sqr(coef*(mg+Fareodinamica)*r/m)

Creo que eso es todo.. espero no equivocarme...
un saludo!

PD: Para que te hagas una idea, según http://www.f1technical.net/articles/3893 normalmente el 80% de la fuerza N la genera la aerodinamica y el 20% el peso. (es decir si un formula 1 son 600kg en una curva rápida parece que pese 3000Kg (sin la inercia claro). Eso explica la dificultad de adelantar en curvas (se necesita una buena normal para no salir disparado) cuando se recorren a gran velocidad (puesto que a mayor velocidad, mayor necesidad del componente aerodinamico que a veces se pierde al ir al rebufo).

Ya lo dicen, para adelantar, hay que salir de una curva cerrada (pq hay que ir lento y te permite pegarte al de delante), recta larga (pq vas al rebufo y no necesitas la fuerza aerodinamica hasta que llegue la curva)....


Edited by - marroba on 14/09/2007 0:08:45

Marroba creo q has dado en el clavo.
La conclusion parece clara a mayor peso menor velocidad , a mayor carga aerodinamica mayor velocidad. Q bonito es aplicar la fisica en casos reales verdad??

>básicamente, Cuándo va más rápido un
>f1,¿Cuando va cargado o cuando está a punto
>de entrar en boxes?

-Que vaya rápido, quiere decir mayor velocidad

-Si no hubiera curvas, iría a la velocidad máxima que básicamente depende de la resistencia del aire (no depende de la masa)

-Pero hay curvas y pasan al menos dos cosas, a mi me da que b es la más importante:

a) Mayor masa, menor velocidad máxima en curvas por la mayor fuerza centripeta

Las curvas limitan la velocidad, hay que frenar y acelerar. Entonces mayor masa, misma energía para acelerar el coche (el motor), como cte=F=ma, a mayor masa menor aceleracion o sea menor velocidad. (Es verdad que al frenar podría recuperar más energía, pero habrá que verlo a partir del 2009, cuando se permitan estos dispositivos. En ese caso, se disminuye la importancia de la diferencia de peso).

un saludo...

hola a toos,

me busta el tema este anque entender no entiendo lo del deposito porque con la gasofa llendo y viniendo de un lado a otro cuando va para atras alludaria a acelerar no creeis, ademas yo creo que si el coche se te inercia ayuda al derrapage y se gana velocidad nose yo lo siento asin
lo de las formulas ya lo veo peor
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joeh ! kon mij 4 tuboejkape , le piso y se me inercia !!!

Edited by - ejquesemeinercia on 15/09/2007 8:07:14

¿Este último mensaje es de coña no?

no sé si va de coña o en serio... pero yo me he meado de la risa. Y ya en serio, me ha encantado leer y aprender todas las explicaciones técnicas que habéis dado. Gracias.

ah... y una duda, Marroba, donde dices fuerza centrípeta ¿no quieres decir realmente centrífuga? pq son 2 fueras espirales opuestas y por eso supongo q es un lapsus

MARROBA
Gracias, busque y copie, en esa pagina se refiere a un coche cualquiera y no tiene en cuenta la carga aerodinamica.
Fuerza centripeta es la fuerza que tira de un objeto hacia el centro de un camino circular mientras que el objeto sigue ese camino circular. Un objeto sólo puede tener una trayectoria circular si se le aplica una fuerza centrípeta.

Estamos hablando de la fuerza centrifuga, que es la que nos empuja hacia fuera de la curva y que se ve contrarrestada por la adherencia de las ruedas, la amortiguación, etc, La suma de estas fuerzas seria la fuerza centripeta.

EJQUESEMEINERCIA, si no te explicas mejor...



Edited by - Vincent Hill on 14/09/2007 20:13:12

jajaja, me ha gustado mucho ese de la gasolina y la inercia, y que pesara 200 kilos la gasolina, ahora resultara que la distribucion de pesos se basa con la gasolina, jeje XD.
Que comes tio?

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Tu web de F1:---> http://f1-xtrem.ya.st[URL-NOMBRE]http://f1-xtrem.ya.st
Cuando llegas, te miran como a un españolito más. Te duele, pero piensas: en cuanto pueda, en cuanto me dejen, les demuestro quien soy (Pedro de la Rosa) [/b]

no,no que va en serio, que yo no pretnedo ser graciosa ni nada. Yo es que uba vez me dijeron que si estoy en medio de la pista de hielo con los patines y no me puedo inpuslar porque tengo las piernas agarrotadas ¿que como yegaria a salir de la pista? pues muy facil, si tiras la ropa hacia un lado tu te mueves hacia el otro por no seque de la accion y reaccion y del centro de gravedad en conserva. por eso razón pense que si la gasolina se va para atrás el Ferrari se ira hacia delante.
bueno espero que se me entienda. perdon
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Edited by - ejquesemeinercia on 15/09/2007 8:06:01

VincentHill perdona igual no se me ha entendido pero a lo que si tienes razon es eso de la centripeta que hace como un cordel hacia dentro. Como si tu te quieres ir pa fuera pero el cordel no te deja y mientras das el giro te alluda padentro. Entonces yo veo que se puede decir que en lugar del cordel estan la fuerza de los neumaticos no?
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perdon que sea pesada pero el assunto es que me interesa mucho y intento entenderlo anque mi hermana mayor me dice que son cosas de chicos y que os deje enpaz.
yo boy entendiendo a MIARROBA aunque cuando dices lo de la masa en el fin quieres decir que es por la inercia no? osea por mi apodo.
y en tu apartado numero ( cuando hablas de rcuperar enerjia seguro que con el roce y todo que se va en el calor, no creo que se pueda aprovechar mucho. Me significo que si consigues un poco de electricidá poniendo eso del efecto Fucol o como se yame de los camiones , seguro que les molesta mas el peso que el veneficio del artefacto.
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