Кожен хлопчик, який будь-коли обдирав коліна, будучи учасником скаутського загону «Куб-скаут», ймовірно, пам’ятає запах пінесолу та атмосферу суперництва. “Пінвуд Дербі” – це не просто гонка. Це обряд посвяти, який існує з 1950-х років. Ви берете шматок дерева, вирізуєте форму, ріжучу повітря, фарбуєте, встановлюєте колеса, а потім спускаєте машину по треку, дозволяючи гравітації виконувати всю важку роботу.
У цих машинах немає двигуна. Машина рухається завдяки тому, що гравітація тягне її вниз похилому треку. Мета проста: зробити автомобіль максимально аеродинамічний і правильно збалансований за вагою. Але будьмо чесними. Завжди залишалося нав’язливе питання.
А що, якби ці маленькі дерев’яні блоки мали справжню потужність?
Якби ви додали двигун, як швидко вона могла б їхати? Чи зберігали б правила якийсь сенс?
На щастя, ця гіпотетична ситуація має реальну відповідь. Це називається гонки на CO2-дрегстерах.
Уявіть собі “Пінвуд Дербі” на стероїдах. Машини виглядають схоже. Вони, як і раніше, являють собою маленькі дерев’яні гоночні автомобілі. Але замість гравітації використовують систему тяги, засновану на картриджі з вуглекислим газом під тиском. Картридж вбудований безпосередньо у шасі. При вивільненні газ розширюється та вистрілює машину по рівному горизонтальному треку.
Різниця у швидкості приголомшлива.
На стандартному треку довжиною 65,5 футів (близько 20 метрів) CO2-дрегстер перетинає фінішну межу трохи більше ніж за одну секунду. Це майже 70 миль на годину або 112,7 км/год. Для машини розміром з долоню це дуже швидко.
Може здатися, що двигун скасовує потребу в інженерних рішеннях. Ви помиляєтесь. Аеродинаміка, як і раніше, має значення. Розподіл ваги, як і раніше, важливий. Тертя, як і раніше, знижує швидкість. Якщо ваша машина неправильно сформована, вона вилятиме. Якщо вона неправильно зважена, вона втратить зчеплення з дорогою або створюватиме зайвий опір.
Ці заходи призначені не лише для скаутів. Школи використовують їх для викладання фізики. Учні вивчають інерцію, масу та те, як тертя взаємодіє з конструкцією. Це конкурентне хобі як дорослих, так дітей.
Ми розберемо сцену перегонів на CO2-дрегстерах. Ми розглянемо, як працюють ці машини, пояснимо, чому вони такі швидкі, і покажемо, як побудувати ідеальний автомобіль.
