Calculadora de potência de arrasto

A calculadora aplica a equação de arrasto aerodinâmico imperial padrão: força é igual à metade da densidade do ar vezes o coeficiente de arrasto vezes a área frontal vezes a velocidade ao quadrado (F = 0,5 × ρ × Cd × A × v²). Essa força é então convertida em potência usando a constante de conversão padrão de mph para hp de 375, que vem da definição de um cavalo-vapor (550 ft-lb por segundo) combinado com o fator de conversão de mph para pés/s.

Como a força de arrasto já é dimensionada com o quadrado da velocidade, e a equação de potência multiplica essa força pela velocidade novamente, a relação final entre a potência de arrasto e a velocidade é cúbica (v³). Este único fato explica grande parte do comportamento diário dos veículos: por que a economia de combustível cai acima de cerca de 60-65 mph e por que os carros de corrida que perseguem velocidades máximas mais altas precisam de exponencialmente mais potência para cada mph adicional.

O coeficiente de arrasto (Cd) captura o quão aerodinamicamente escorregadio é o formato do veículo – a maioria dos carros de passageiros roda entre 0,25 e 0,40. A área frontal é a silhueta transversal do veículo, em metros quadrados, voltada para o sentido de deslocamento. A velocidade é inserida em mph e convertida internamente em pés por segundo para a física. A densidade do ar é padronizada para as condições padrão do nível do mar, mas é editável, uma vez que a altitude e a temperatura a alteram significativamente.

Das quatro entradas, a velocidade tem de longe o maior efeito no resultado, uma vez que entra na equação à terceira potência geral. O Cd e a área frontal dimensionam o resultado linearmente, portanto, uma redução de 10% em qualquer uma delas produz uma redução de aproximadamente 10% na potência necessária em uma determinada velocidade.

Esta calculadora modela apenas o arrasto aerodinâmico. Não inclui a resistência ao rolamento (fricção dos pneus e dos rolamentos), perdas na transmissão ou forças de subida - todas elas acrescentadas à potência total que um veículo necessita em alta velocidade, especialmente em velocidades mais baixas, onde o arrasto aerodinâmico representa uma parcela menor da resistência total. Trate o resultado como o componente aerodinâmico da demanda total de potência, e não como o quadro completo. Ele também assume um Cd fixo e uma área frontal em toda a faixa de velocidade, quando na realidade ambos podem mudar ligeiramente com o ângulo de guinada, a altura do passeio e as janelas abertas ou um rack de teto.