¿Por qué un tiempo de 5-60 mph 5-60 mph 5-60 mph es más lento que un tiempo de 0-60 mph 0-60 mph 0-60 mph para algunos automóviles?

Ok, desde el enlace proporcionado por @count_to_10, creo que la respuesta es clara a partir de esta respuesta :

Puede lanzar desde un punto muerto a cualquier RPM que desee, mientras que a partir de 5 MPH se supone que el automóvil ya está en marcha a bajas RPM.

Cuando arranca desde parado, puede acelerar el motor a las RPM que desee antes de accionar el embrague para engranar el eje. Tal vez podría igualar la fricción estática de la superficie para lograr la máxima aceleración posible. Cuando comienzan a 5 mph, otra respuesta en ese sitio deja en claro que asumen que sus RPM coinciden con su movimiento:

"¿Qué hay de rodar a 5 mph y soltar el embrague como un lanzamiento normal? ¿No ayudaría eso?"
Sí, pero no es así como prueban 5-60 o cualquier otra prueba de aceleración rodante. Ese es el punto de ellos: probar cuánta potencia de adelantamiento tienes mientras ya estás rodando, engranado sin soltar el embrague.

Entonces, el motor tiene que moverse a través de todo el rango de RPM, lo que requiere más potencia.

En el arranque rodante, no hay deslizamiento de las llantas ni revoluciones en el motor, por lo que la carrera comienza a bajas revoluciones, donde el motor genera menos potencia.

Un arranque continuo podría tener el motor a 2000 rpm generando, por ejemplo, 200 lb-ft (o 76 hp), lo que resulta en 0,45 g de aceleración a 5 mph (este ejemplo produce una aceleración de 0,002253 veces el par producido).

Con un lanzamiento desde cero, el motor se acelera primero y luego su energía cinética se transfiere al automóvil, lo que produce las primeras 5 mph casi instantáneamente. En este punto, el embrague todavía patina o los neumáticos giran, lo que permite que el motor alcance aproximadamente 4500 rpm. La mayor velocidad del motor y el par levemente más alto (como 220 lb-ft) dan como resultado una potencia del motor significativamente mayor a aproximadamente 188 hp (Potencia = Torque × RPM/5250). Parte de esta potencia se pierde debido al patinaje del embrague/neumático, por lo que las ruedas ven entre el 50 % y el 60 %, o 113 hp. A las mismas 5 mph, esta potencia en las ruedas significa aproximadamente 0,67 g de aceleración (o 0,0030 veces el par producido) o un 35 % más.

En resumen,

• Arranque rodante: el motor se atasca y lleva tiempo llegar a la "banda de potencia". Aceleración máxima decidida únicamente por el par motor.

• Lanzamiento: Mantenga el motor girando en el "rango medio" y deslice el embrague o haga girar los neumáticos lo suficiente para igualar la tracción disponible.

No se trata tanto de una cuestión de física como de una cuestión de mecánica .

El punto de referencia de 0 a 60 mph se cita comúnmente en publicaciones para entusiastas de los automóviles. Como con cualquier punto de referencia, los fabricantes intentarán jugar con el sistema. Los autos deportivos de lujo tienen sistemas de control de lanzamiento : si el auto arranca desde parado y se pisa el acelerador a fondo, entonces se activa una programación especial , con cambios y ajustes del motor extremadamente agresivos, sin tener en cuenta las consideraciones habituales, como la longevidad y las emisiones.

Básicamente, es un poco como Volkswagening una prueba , pero menos malo ya que el caso de prueba rara vez ocurre en la vida real. Podría decirse que si la técnica de ajuste logra el resultado deseado de maximizar la aceleración a toda costa, entonces no es trampa.

Las respuestas son correctas, pero solo para ver esto desde una perspectiva matemática (que creo que es donde comienza la confusión):

De hecho, parece extraño que a partir de la velocidad$v_{5}>0$, el tiempo mínimo es mayor, ya que la trayectoria partiendo de la condición inicial$v_0 = 0$atravesará a la fuerza$v_{5}$;
esto indicaría que$v_{5}$es un punto que se encuentra en la misma órbita que$v_0$, y por lo tanto debe seguir el mismo camino y ser simplemente una sub-trayectoria (sub-segmento) que termina en el mismo punto$v_{60}$. Esto se deriva del principio de optimización (ver más abajo), o desde un punto de vista dinámico al considerar el espacio de estado como un campo vectorial: las órbitas (y, por lo tanto, las trayectorias) no pueden cruzarse entre sí.

La explicación es que$x,v$(dónde$x$es la posición y$v$es la velocidad) no constituye todo el espacio de estado: para ser precisos, necesitamos aumentar el espacio de estado con cosas como la velocidad angular de las ruedas (RPM), así como cambios discretos en la dinámica debido a cambios de marcha, etc. Esto permitiría que el campo vectorial cambiara y, por lo tanto, evitaría el problema de lo que parecía ser el mismo punto en el campo vectorial fluyendo hacia la misma condición final siguiendo dos órbitas diferentes.

Una explicación intuitiva del criterio de optimización (directamente del libro de Bertsekas "Programación dinámica y control óptimo I"):

Suponga que la ruta más rápida de Los Ángeles a Boston pasa por Chicago. El principio de optimización se traduce en el hecho obvio de que la parte de la ruta de Chicago a Boston también es la ruta más rápida para un viaje que comienza en Chicago y termina en Boston.

En su ejemplo, los puntos en el espacio de estado son equivalentes a las ciudades en el ejemplo intuitivo.