沈笑夫接著給小弟子舒煥上課。

沈笑夫說：

“大家在開車時，對車速無疑是極為關注的。

因為現在有太多的限速路段了，稍不小心就會吃到罰單。

同時大家在心底都有那麼一個小疑問，如果不限速，我的汽車究竟能跑多快？

看速度表上標註的最大數值是240、280甚至330，是不是汽車就真的能跑那麼快？

為什麼有的車極速非常高，比如f1賽車；而有些車極速卻很低，比如大貨車。

汽車的速度究竟是由什麼決定的？

今天我們就來探討其中的奧秘。”

舒煥覺得興致盎然，問道：“沈哥，什麼是速度啊？”

沈笑夫答：

“在物理上，速度的定義是：物體在單位時間內透過的距離的大小，叫做速度。

當然，這個說法是不嚴謹的，因為速度不僅僅有大小，還有方向，它是一個向量。

上面這個定義應該叫做速率。

對於汽車來說，我們更關心的是汽車的瞬時速度，就是汽車速度表上顯示的數值，它對我們來說是最有意義的。

你知道汽車的最快速度是由什麼決定的嗎？”

舒煥答道：

“是發動機的馬力嗎？

我覺得，發動機的最大功率是決定汽車最高速度的決定性因素。

人們常說的‘加速快慢看扭矩，最高速度看功率’就是這個意思吧？

如果發動機功率很小，而汽車很重，就會出現小馬拉大車的情況，汽車的極速肯定不會高。

只有當發動機輸出最大功率時，並且汽車以恆定速度行駛時，汽車速度就是最高車速。

對不對？”

沈笑夫笑著說：“不能說錯，但也不全對。”

舒煥急了：“沈哥，別賣關子啦，快告訴我！”

沈笑夫笑著說：“決定汽車最高速度的決定性因素是空氣，空氣的阻力!”

舒煥將信將疑：“噢？！”

沈笑夫說：

“無論汽車搭載的發動機有多大馬力，都沒法在不受空氣阻力影響的情況下加速。

空氣阻力是速度的平方。

所以，加到最高速雖然需要發動機的馬力，但以速度的平方增大的空氣阻力也起到了支配作用。”

舒煥：“沈哥，你能不能說得通俗易懂些？呵呵！”

沈笑夫慢條斯理道：

“別著急啊。

比如說，速度變為原來的2倍時，空氣阻力就會增加到原來的4倍。時速100km時，空氣阻力就是時速50km時的4倍。

據測試，當汽車速度超過120公里/小時的時候，空氣阻力大約佔汽車行駛總阻力的80%；

當車速超過180公里/小時的時候，汽車受到的阻力幾乎全部是空氣阻力，其它阻力與它相比可以忽略不計了。

當汽車以最高速度行駛時，也就是驅動力與汽車受到的以空氣阻力為主的行駛總阻力達到平衡的時刻。

如果最大功率一定，那麼空氣阻力越小，汽車的最高速度越高。”

舒煥驚訝道：“差別那麼大啊……”

沈笑夫接著說：

“關於這一問題，如果仍不能理解的話，最簡單的辦法是去遊樂場看一看用塑膠球堆積的‘泳池’。

在池子中低速前行10秒鐘會推開多少球？這一速度下阻力是不是不大？

確定這一引數後再加速跑10秒，這一速度下阻力必然更大，因為推開的球更多，當然人也會更累。

這與車輛和空氣的阻力關係實際是一個概念，供參考。”

舒煥眨巴著眼睛，恍惚來到了遊樂場，然後說：“嗯！是這個理！”

沈笑夫：“所以我看了報道，最近即將推出的高鐵列車的車頭才會做成鴨嘴形，這樣就能減小空氣阻力，盡力提升最快速度了。”

舒煥點頭道：“怪不得汽車也會設計成跑車那樣尖尖的形狀呢，原來是考慮到空氣阻力啊。”

沈笑夫說：

“是啊。所以我才說汽車的最快速度是由空氣阻力決定的嘛。

汽車的形狀、車體的大小，以及車體表面的凹凸都會影響空氣阻力。

在卡車駕駛座的頭頂部加上擋風板（整流板），也是為了減小四邊形的卡車的空氣阻力。

如果開到沒有空氣的宇宙，就能無限提高最快速度。

要是開得起勁，說不定就能開到宇宙的盡頭。”

舒煥問：“那汽車實際上能跑多快呢？”

沈笑夫說：

“德國有一條不限制速度的高速公路，在那裡，時速300km不再只是夢想。

據說日產gt-r在時速300km時，車裡的人仍然可以不提心吊膽地隨意聊天。

在勒芒24小時汽車大賽上，法國的一輛賽車曾達到時速400km。”

舒煥感嘆：

“我國大多數的高速公路限速100km，無論最快速度有多快也沒有用武之地。

不過最快速度是由空氣阻力決定的這一點，我確實不知道。

是個盲點，有點意思！”

沈笑夫說：“不過，影響汽車素的還有一個重要因素，那就是汽車傳動系的總傳動比。”

舒煥疑惑地問道：“是嗎？這是啥呀？”

沈笑夫答道：

“汽車傳動系的傳動比，限制了發動機轉速與車輪轉速之間的比值，自然也限制了車輪的最大轉速極限，從而限制了汽車的最高速度。

比如一輛拖拉機，它的傳動系統傳動比很大，因此發動機的轉速傳遞到車輪上，車輪的轉速並不高。

所以即使它的動力很強大，它的最高速度也不會太高。

但是輪上的扭矩會很大，所以它能夠克服各種複雜的路況和拉動很重的物體。

而轎車的傳動系統傳動比一般都比較小，車輪的轉速也很高，因此可以達到很高的速度。

這也就是為什麼大貨車的功率很高但車速並不高的原因所在。

是不是覺得有點難懂？”

舒煥抿嘴點頭：“那確實！”

沈笑夫說：

“不好懂就算了，以後你會弄懂的。

總的來說，汽車的最高速度是衡量汽車動力性的指標之一，它最終是由發動機的功率、風速和汽車傳動系的總傳動比等等因素決定的。

其中影響最大的是風速。

只有汽車的動力與阻力向平衡時，汽車才能達到最高速度。

如果一輛車的動力足夠強大，它是可以達到理論上的最高速度的。

但是在實際中，發動機的動力是不可能無限增大的，傳動系的傳動比也有一定的範圍。

所以汽車的最高速度是汽車廠家根據多種因素調校出來的結果，很多時候對我們只有參考意義。

畢竟我國的高速公路限速120，你的車即使極速高達240，你也得乖乖的在這個速度下行駛不是！”

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舒煥朗聲道：“那確實！”