Sebességmérés

Szerintem nincs olyan modellező, aki ne szeretné tudni, hogy mennyivel is megy az autója. Ez azonban nem mindig a legegyszerűbb feladat. Sebességet közvetlenül nem tudunk mérni, azt minden esetben számítjuk. Az alábbiakban bemutatunk néhány módszert. Azonban hogy melyik a legegyszerűbb, és legegyszerűbben kivitelezhető ezek közül, azt mindenki döntse el saját maga.

"Üldőzéses" módszer

Egy 1:1-es autóval (értsd: például egy személyautóval) haladunk egyenletes sebességgel, és figyeljük a kilóméteróráját. Ehhez minimum 2 ember kell, egyik vezeti az 1:1-est, a másik a modellautót. Így jó közelítéssel megállapítható a sebesség. A mérési pontosság a személyautó sebességmérőjének pontosságán, valamint a modellautót vezető személy ügyességén múlik, mivel pontosan akkora sebességgel kell vezetni a modellautót, mint a személyautót. És hogy miért is kapta ezt a nevet? Hát egyszerűen azért, mert a legcélszerűbb, ha a modellautó van hátul, a személyautó pedig elől. Így egy esetleges hiba esetén (modellautót vezető elveszti az uralmat a járgány felett, vagy rádiózavar van, stb) a modellautó lemarad, a személyautó pedig nem tapossa agyon. Hátránya, hogy nehezen kivitelezhető, továbbá nagy, és forgalommentes hely kell neki.

Trafipax

A módszer neve gondolom már sejteti a lényeget. Itt megkérünk egy rendőr ismerőst, hogy legyen kedves a száguldó modellautó sebességét megmérni. Ez a sebességmérő szerkezet +/- 5 km/h pontossággal dolgozik (tapasztalatból tudom), és képes rövid távon is mérést végezni. Hátránya, hogy rendőri jelenlétet igényel. (Bátrabbak egy gyors modellautóval megpróbálkozhatnak városban a mit sem sejtő, rejtőzködő trafipaxxal kacérkodni. Ha szerencséjük van, a rendőr viccnek veszi, és nem jelenti fel. Persze hogy is tenné azt meg, mikor a modellautón nincs is rendszám. :)

Két pont között...

A fizikából ismerjük azokat az összefüggéseket, miszerint egy egyenletes sebességgel mozgó test azonos utat tesz meg azonos időközönként. Ez azt jelenti, hogy miután a modell elérte a végsebességét, utána minden egyes másodpercben ugyanannyi utat tesz meg (mondhatni: a sebessége állandó). A sebesség meghatározásához két olyan pontra van szükségünk, amelyek között az autó tudja tartani ezt az egyenletes (vég)sebességet. Továbbá tudnunk kell azt is, hogy mekkora a két pont távolsága, illetve hogy mekkora idő alatt teszi meg ezt az autó. Ha ezek megvannak, akkor helyettesítsük be az alábbi képletbe az értékeket, és máris megkapjuk a sebességet.

ahol v a sebesség, s a két mérési pont távolsága, t pedig az az idő, ami alatt a modell áthaladt a két vizsgálandó pont között (megj.: ügyeljünk a mértékegységekre). A mérés pontossága függ:

• a mérési pontok távolságától (minél távolabb vannak a pontok, annál pontosabb a mérés)
• az idő mérésére használt eszköztől (stopperóra, amit "szemre" indítunk és állítunk meg így elég pontatlan lehet a mérés)

Gyorsulási verseny

A fent ismertetett mérési módszer (Két pont között...) egyik igen nagy hátránya az, hogy nem tudunk elég pontosan időt mérni, mivel minél közelebb vannak a mérési pontok, annál pontatlanabb a mérés, illetve minél távolabb vannak, annál nehezebb mérni az időt. Mindezek kiküszöbölésére épp a gyorsulási versenyek adtak ihletet. Ennél a módszernél az egyenes vonalú egyenletesen gyorsuló mozgás törvényét használjuk fel, amely kimondja, hogy a megtett út egyenesen arányos az idő négyzetével és a sebesség egyenesen arányos az idővel. A vizsgált test (modell) álló helyzetből indul, és folyamatosan gyorsít, amíg el nem éri a végsebességét. Mérni két dolgot kell, egyrészt azt az időt, amíg az álló helyzetből induló autó eléri a végsebességet (a motor hangján ezt hallani is), illetve azt a távolságot, amely az indulási pont és az a pont közötti távolság, ahol a modell elérte a végsebességet.

Mivel a modellautó sebessége folyamatosan változik, ezért be kell vezetni egy új fogalmat, ahol a pillanatnyi sebesség az idő múlásával egyenletesen nő: a változás gyorsaságát, a sebességnövekedés mértékét nevezzük gyorsaságnak (jele: a). Az út ismert (s), tovább az idő is. A végsebességet az alábbi képlet rendezésével lehet meghatározni:

Ezzel meghatároztuk a gyorsulást, így már ki tudjuk számítani, hogy a modellautó t ideig egyenletesen gyorsulva mekkora sebességet ér el.

v = a * t

Vegyünk egy egyszerű példát. Egy egyenletesen gyorsuló test álló helyzetből indulva 20 másodpercig gyorsult, és ezalatt 400 métert tett meg. Az adatok alapján tehát a test gyorsulása 2 m/s2, a végsebessége pedig így 40 m/s. Ezt ha átváltjuk km/h-ba, akkor 144 km/h-t kapunk.

Infrakapu

A "Két pont között..." módszer kiegészítése, itt a mérési pontokat egy-egy infrakapuval látjuk el, amelyek egy számítógépre vannak kötve. Amikor egy test áthalad az 1. kapun, a számítógép elkezdi mérni az időt, amikor pedig a 2. kapun halad át, akkor megállítja. A két kapu távolságából és az időből így már egészen jó pontossággal lehet sebességet mérni. Ennek a módszernek a hátránya, hogy némi elektronikai, és számítástechnikai ismereteket igényel, továbbá egy hordozható számítógépet is, ami az időt méri és a sebességet számolja. Ennek a módszernek a kivitelezése folyamatban van. Ha a berendezés elkészül, akkor bővebben írok majd róla.