时速350公里下的MotoGP车手要面对的狂野G力
所谓的 g 力,存在于移动车辆的所有加速与减速时刻,当然 MotoGP 车手是最容易受到这些力量影响的。
我们都听过 g 力,这种加速度量测方法可以让你测量出车辆与车手在特定的加速或减速时所受到的力。17 世纪的 1687 年,牛顿写下了牛顿第二运动定律(Newton's second law of motion),也就是加速度定律。加速度定律基本定义为物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
针对加速度定律的物理力矩方程式:F=ma 可得,F 为力,m 为质量,a 为加速度。为了研究加速度对人体的影响,牛顿提出了另一组方程式来衡量该力的大小,即:F=mg,g 就是 g 值,加速度与 g 值是相似的,1 个 g 的力量代表了 9.80665 m/s2 (approx. 32.174 ft/s2)=gn = 9.80665 N/kg 的加速度。
在不深入探究物理学的术语之下,我们用更简单一点的方式来做说明,通过将质量的重量乘以施加在其上的 g 值大小来算出总共的 g 力效应。换句话说,假设 3g 的力量代表的就是对质量中量上施加了三倍的重量。
g 力是如何影响 MotoGP 车手?
必须得说,幸运的是摩托车赛车手通常不会受到太大的 g 力,但有时候一些事故的确会涉及到相当高强度的巨大冲击。2021 年 Portimao 分站中,Jorge Martin 的大型事故就是其中的例子,当然这当中根据不同的量测仪器所测得的数据会有落差,但该次的事故已经算是有史以来车手承受最高 g 力的峰值纪录。2019年 ,Marc Marquez 在 Sepang 分站中发生摔车,当时车手承受 g 力值来到了 26.27g ,而同一地点,2016 年的 Loris Baz 更创造了 29.9g 的可怕冲击峰值。
狂野的制动力
重力效应对于四轮赛车手的影响会大于摩托车赛车手,因为前者的质量是与汽车一体,而对于 MotoGP 车手而言,由于他们所能达到的功率输出、加速度以及速度都是该层级的巅峰,所以 MotoGP 车手可以算是受重力影响最大的摩托车手群。最关键的时刻在于制动,车手有时不得不应对巨大的减速压力,根据 MotoGP 赛车制动供货商 Brembo 进行的研究显示,在 MotoGP 赛事中平均的 g 力值约为 1.1~1.2g ,当超过 1.4g 时, Brembo 会判定为一个高峰均值。
在 MotoGP 赛事中,有几个分站特定赛道上的 g 力会高于平均值,例如奥地利的 Red Bull Ring、日本的 Motegi、泰国的 Buriram Chang Circuit 等,这些赛道的共通点就是都存在大量的高强度制动需求,因为制动是直接影响车手安全的重要因素,所以在这些分站中,赛会也允许车队使用更大的碟盘,碟盘尺寸可以从 340mm 至 355mm 不等,当然,更大的碟盘直径并不代表提升出更强的刹车性能,主要用途在于确保赛事进行中的制动效果。
然而,全年度分站赛道中,g 力最大的赛道是葡萄牙 Portimao 赛道的一号弯,这里的 g 力达到了 1.8g。从 Portimao 直线底可以做到 336 公里/小时的最高极速后开始刹车,刹车点还附带下坡来增加车体负载,大幅拉升车手必须要应对的 g 力。
弯道g力
在过弯过程中也同样可以记录到高重力负载,尽管在过弯的条件下,摩托车不会像汽车那样大幅地受到 g 力影响。在摩托车上,有别于汽车车手的动态与车体一致,摩托车手与摩托车本体并不总是同步,更甚,车手与车体经常在做不同的行为动作。
过弯时,往内侧倾斜的动作可以用于分散力,因为惯性力(假想力)、向心力与重力本身在同一个加速时间点上会重迭,换句话说,当摩托车手在过弯时,惯性力(假想力)会倾向于跟随质量的惯性,而车手就必须要与这个力做对抗,从而将摩托车「推」向 Racing Line上 的向心力。而两者力矩则会依次分散 g 力效应。
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