Har utformingen av karosseriet noe å si for farten et kjøretøy kan oppnå?

Transkript

1 Har utformingen av karosseriet noe å si for farten et kjøretøy kan oppnå? Et Nysgjerrigper-prosjekt av 5. klasse på Svinndal skole. Utført av Thale, Joey, Liv, Magnus, Angelica, Ibrahim, Sarah, Ruben, Kristine, Mia, Alva, Even, Wiktoria, Aksel, Hannah, Mille, Emilka, Adam og Rebecca, med hjelp av Kenneth (lærer) og Thomas (ambulansevakt).

2 1. Dette lurer vi på. Vi lurer på om det går an å få en bil til å gå fortere ved å minske luftmotstanden på bilens karosseri. Vi vet at mange ting har innvirkning på en bils fart: vekten, motorkraften, dekkgrepet, gasspedalens virkning og sjåførens erfaring og guts. Disse tingene er det kanskje vanskelig å teste, men vi vil prøve å teste om luftmotstanden har stor innvirkning ved å kjøre Illustrasjon 1: Olabil med plattform foran, hvor frontene kan skrus på. en olabil med forskjellige fronter. 2. Hvorfor er det slik? Vi tror at bilen vil gå fortest med et karosseri som er spisst. Dette fordi luften vil passere lett forbi de skrå sidene, i motsetning til for eksempel en flat front. 3. Legg en plan Vi ønsker å bruke en olabil til forsøket vårt (se illustrasjon 1). Til denne olabilen bygger vi et karosseri, med tre utbyttbare fronter: en spiss front, en buet front, og en helt flat front. Vi må finne en passende bakke hvor bilen kan rulle ned, helst uten svinger (fordi svinging bremser farten). Så må vi ta tiden på bilens ferd. For at forskningen vår skal

3 bli mer nøyaktig, har vi flere sjåfører, så vi kan teste hvert karosseri flere ganger. Da fjerner vi noen av feilkildene som kan oppstå når vi har med mennesker å gjøre. 4. Hent opplysninger (Gjennomføring). Vi brukte flere timer på å tegne og lage karosseriet med fronter. Det var viktig for oss å lage frontene like høye og brede, slik at ikke andre ting skulle være forskjellige, annet enn formen (se bilder). Vi kalte karosseriene Spissen, Butten og Veggen (se illustrasjon 2-4.) Vi delte oss i tre grupper og jobbet på sløydsalen med å lage dem. Butten var vanskelig å lage, men vi fant en god løsning til slutt. Bilen vår hadde pedaler og et kjede, men disse brukte vi ikke. Vi hadde føttene rett bak fronten. Illustrasjon 4: Spissen Illustrasjon 2: Butten Illustrasjon 3: Veggen Gjennomføringen av eksperimentet vårt var satt til mandag 13. mars, kl Vi hadde funnet en fin, asfaltert bakke opp mot et hyttefelt, så det var lite trafikk der. Bakken ble målt til 51 m. Til stede under gjennomføringen hadde vi en ambulansesjåfør, slik at sikkerheten skulle være best mulig. Vi hadde selvfølgelig hjelm på alle sjåfører.

4 Vi ryddet bakken for snø og is, så ikke dette skulle påvirke farten. Vi hadde en liste med sjåfører som skulle gjennomføre eksperimentet, men først sendte vi avgårde en testsjåfør, så vi skulle se at bakken var sikker. Vi hadde i utgangspunktet med oss 8 sjåfører, som alle skulle kjøre tre ganger (en gang med hvert karosseri). Noen av sjåførene valgte å trekke seg underveis, så vi fikk gjennomført med 5 sjåfører. Sjåfør/bil Joey Thale Aksel Adam Hannah Spissen 11,87 12,53 12,75 12,59 11,38 Butten 11,07 10,87 11,5 11,43 10,72 Veggen 11, ,81 11,31 11,6 gj.sn. 12,22 11,12 11,16 Det var en veldig morsom dag, selv om det var vått og kaldt der vi var. 5. Dette har vi funnet ut. Vi trodde i utgangspunktet at Spissen skulle vinne på tid, men i gjennomsnitt gjorde den det dårligere enn de andre frontene. Vi har to teorier til hvorfor det ble sånn:

5 Da vi lagde frontene lurte vi oss selv. Om vi ser på det totale arealet av frontene, er Veggen og Butten nesten like store i areal, mens Spissen er ganske mye større. Selv om arealet er plassert skrått mot kjøreretningen, demper kanskje den store flaten bilen mer enn de andre. Hadde vi gjort eksperimentet på nytt, ville vi kanskje ha laget Spissen enda spissere (i en spissere vinkel). Det kan også hende at vi lagde dem for små og lave, slik at Illustrasjon 5: "Spissen" har større totalt luftmotstanden ble veldig liten, og areal enn de andre frontene. nesten ikke målbar. Vi kjørte med Spissen først, deretter Butten og tilslutt Veggen. Alle sjåførene hadde derfor Spissen som sin første tur. Mange av dem var kanskje nervøse, og hadde ikke fått testet bilen så veldig. Det var nok lettere for dem den andre og tredje gangen, og at Butten og Veggen er så like i gjennomsnittstid, og et helt sekund raskere enn Spissen, gjør at vi tror dette kan ha gjort det feil. Hvis vi skulle gjort eksperimentet igjen, ville vi kanskje ha kjørt med Spissen en hel runde til, for å se om førsterundens dårligere resultater skyldtes nervøsitet. Testsjåføren vår, Adam, som testet Spissen, kjørte også som én av de vanlige sjåførene, og siden alle de andre vanlige sjåførene kjørte mye bedre andre og tredje gang, burde Adam ha kjørt fortere allerede på første vanlige tur med Spissen, men det gjorde han ikke. Han brukte 12,70

6 sekunder på testrunden, og 12,59 på første vanlige runde. Vi tror derfor mest på at resultatene hadde blitt likere om det totale arealet av Spissen ikke hadde vært så mye større enn de andre frontene. Selv om teorien vår ikke stemte, tror vi at vi har forstått hvorfor resultatet Illustrasjon 6: "Butten" gikk gjennomsnittlig fortest. vårt ble annerledes enn vi trodde, og kanskje kan andre forskere senere teste som vi gjorde, med litt større biler og større forskjeller. Vi vet jo at luftmotstand har noe å si for fart, men det må forskes mer før vi kan si noe sikkert om hva slags form på bilens front som er best.