¿Cuánto combustible se desperdicia anualmente en los EE. UU. Debido al peso adicional de los manuales del automóvil?

Bueno, la física aquí hace que la situación sea un poco complicada. En un mundo ideal, una vez que un automóvil está rodando, no se necesita más gasolina para mantenerlo en funcionamiento. Las únicas veces que usa gas es para acelerar (incluido el giro) y superar cosas como el arrastre. Por lo tanto, usa mucho menos gasolina conduciendo desde Nueva York a Los Ángeles que si condujera la misma cantidad de millas hacia y desde la tienda de comestibles en el transcurso de un año.

En consecuencia, la relación entre peso extra y mpg no es sencilla. La aproximación habitual es suponer que existen básicamente dos formas de conducir un automóvil, la conducción en ciudad y carretera, y tratar de obtener algún tipo de aproximación.

Segundo, el promedio de un producto no es el mismo que el producto de los promedios: aunque la distancia recorrida es igual a la velocidad multiplicada por la duración del viaje, no puedo encontrar la distancia promedio recorrida en varios viajes multiplicando la velocidad promedio por La duración media de un viaje. Una vez que ha reducido los datos a un promedio, ha desechado la información necesaria para hacer ciertos cálculos. En algunos casos, esto no es un gran problema, pero en este caso creo que importará mucho: algunos autos recorren más del doble de millas por galón que otros.

Sin embargo, si desea obtener un orden de magnitud aproximado, puede hacer los siguientes supuestos simplificadores:

  • Cada automóvil obtiene el mismo rendimiento de combustible, ya sea un híbrido, un automóvil deportivo, una minivan, un SUV o lo que sea.
  • Cada automóvil se conduce la misma distancia cada año.
  • Todos los automóviles obtienen el mismo consumo de combustible, sin importar qué tan rápido vaya o qué esté haciendo.
  • El millaje de la gasolina disminuye linealmente con el peso adicional.

Bajo estos supuestos, puede hacer el cálculo directamente. Dejar:

n = número de automóviles en los EE. UU. (#)
d = distancia que recorre cada automóvil en un año (millas)
e = eficiencia de combustible de un automóvil (mpg)
L = pérdida de eficiencia de combustible por libra de peso adicional (mpg / lb)
w = peso del manual de un automóvil

Entonces podríamos calcular el gas desperdiciado restando la cantidad de gas que usaríamos con los manuales en el automóvil de la cantidad de gas que usaríamos sin ellos:

[matemáticas] \ frac {nd} {e – wL} – \ frac {nd} {e} [/ math]

Suponiendo que w y L son insignificantes en comparación con e, esto se puede simplificar a

[matemáticas] \ frac {ndw L} {e ^ 2} [/ matemáticas]

Pongamos algunos números aproximados para intentar ver qué predice esto. Digamos que hay 250 millones de automóviles en los Estados Unidos [1], cada uno de los cuales viaja 15,000 millas por año [2], y que obtiene una eficiencia de combustible de 20 mpg. Supongamos también que pierde 1 mpg por cada 100 libras de peso extra en el automóvil [3], y que el manual de un automóvil pesa una libra. Luego estimaríamos que se desperdician aproximadamente 95 millones de galones de gas por año .

A modo de comparación, se cree que usamos alrededor de 400 millones de galones de gasolina por día en los EE. UU., Lo que representaría una vigésima parte del uno por ciento del gas que usamos en un año. Esto suena demasiado alto, por lo que supongo que (1) hay problemas serios con nuestra metodología de estimación, como se explicó anteriormente, y (2) la mayoría de los autos registrados que usamos en realidad no se conducen regularmente: mucha gente tiende tener muchos autos viejos “extra” que son demasiado viejos para venderlos pero que son lo suficientemente funcionales como para mantenerse. Y, por supuesto, hay muchos automóviles en lotes de autos usados, en lotes confiscados, etc.

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Pas…
[2] http://www.fhwa.dot.gov/ohim/onh…
[3] Basado en comentarios anecdóticos en varios foros en línea.