Si la energía cinética es proporcional a v ^ 2, ¿eso significa que se necesita mucho más combustible para acelerar un automóvil en movimiento que un automóvil lento / detenido, ya que se transfiere más energía?

Si. Es por eso que su automóvil se queda sin combustible más rápido cuando viaja a velocidades muy altas que a velocidades muy bajas.

En realidad, el problema es mucho más complejo, ya que el diseño del motor (como su banda de torque – Búsqueda de Google), la aerodinámica del automóvil y el tipo de neumáticos juegan un papel importante en la determinación de cuánto combustible se usa a diferentes velocidades.

Un poco de matemática puede mostrarte esto. Si un automóvil que pesa 1000 kg acelera de 10 m / sa 20 m / s, entonces necesita una energía igual a 0.5 * 1000 * (20 ^ 2 – 10 ^ 2) = 150 kJ. Para acelerar de 20 a 30 necesita 0.5 * 1000 * (30 ^ 2 – 20 ^ 2) = 250kJ, y para acelerar de 30 a 40 necesita 0.5 * 1000 * (40 ^ 2 – 30 ^ 2) = 350kJ. La misma diferencia en velocidad, pero una diferencia muy diferente en los requerimientos de energía.

Todo esto se suma a la energía necesaria para hacer funcionar el resto del automóvil y compensar otras pérdidas de energía. Este diagrama no es para el mismo automóvil, y no incluye todo, pero da una idea.

No te confundas con estas dos cosas:

  1. La aceleración del automóvil con la ayuda del motor / combustible.
  2. La desaceleración del automóvil con la ayuda de la fuerza de fricción entre las ruedas y la carretera.

El primer caso implica que el cambio en la velocidad es directamente proporcional a la tasa de energía implantada en el automóvil.

El último afirma que la fricción tiene que gastar la misma cantidad de energía para disminuir la velocidad con la misma velocidad. En otras palabras, la energía requerida para impulsar el automóvil con la ayuda del motor es la misma que el trabajo realizado por la fricción en su automóvil.

Todo lo explicado anteriormente se supone como:

  • La fricción del aire está ausente.
  • Efecto de calentamiento del motor.
  • Efecto calefactor de los automóviles.
  • Fricción entre piezas de automóviles.

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