这事没完!福特再约战特斯拉皮卡,物理教授称:就是比谁重

科学
这事没完!福特再约战特斯拉皮卡,物理教授称:就是比谁重
麻省理工科技评论 2019-11-27

2019-11-27

特斯拉电动皮卡 Cybertruck 和福特皮卡 F-150 之间的拉锯战还在持续。
特斯拉 物理
特斯拉电动皮卡 Cybertruck 和福特皮卡 F-150 之间的拉锯战还在持续。

特斯拉电动皮卡 Cybertruck 和福特皮卡 F-150 之间的拉锯战还在持续。

在上周 Cybertruck 的发布会上,特斯拉直接展示了 Cybertruck 皮卡与福特 F-150 的拔河视频。两辆车的“拔河”比赛,Cybertruck 完胜福特皮卡,拖着后者节节倒退,轮胎发出刺耳的摩擦声。马斯克更是直接表示,Cybertruck 是一辆比“比 F-150 更好的卡车”。

马斯克显然对这个测试相当满意,甚至在发布会结束后,还不忘把视频单独拿出来,再发一条推特。

这下福特也坐不住了。特斯拉自家的发布会福特自然无法插手,但推特上就有更多争辩的空间了。就在马斯克分享“拔河”视频后,福特公司的一名副总裁 Sunny Madra 在推特上略显俏皮地对马斯克隔空喊话,欲向特斯拉借一辆 Cybertruck 皮卡,由福特来做一个更加公平的对比。

马斯克的回复也简单干脆:放马过来吧。

这事没完!福特再约战特斯拉皮卡,物理教授称:就是比谁重

除了福特方面,著名天体物理学家 Neil deGrasse Tyson 也马斯克的推特下面回复表示,电动车的车身本来就更重,这对 Cybertruck 赢得比赛至关重要。F-150 缺乏足够的重量压住车身,强大的扭矩只会使轮胎空转,如果加上一定的负载的话,F-150 轮胎将会产生更多的摩擦力,这会是十分关键的因素。

马斯克也积极回应,要不就下周来个对比吧!再来个网上直播!

这事没完!福特再约战特斯拉皮卡,物理教授称:就是比谁重

如果这场拔河比赛能够顺利进行的话,F-150 有机会一雪前耻吗?其实正如 Neil deGrasse Tyson 所分析的,F-150 的自重比不过 Cybertruck 是关键因素,如果比赛规则不对车辆的重量做出平衡,F-150 的比赛结果很不乐观。

“这不是一场马力或扭矩之战,而是一场质量之战。”美国东南路易斯安那大学的物理学助理教授 Rhett Allain 为此特意写了一篇文章分析,具有钢制外壳和更重发动机的特斯拉 Cybertruck 可能更重,这才是特斯拉能拉动福特 F-150 的原因。

从初中物理我们知道,当你试图挪动一个静止物体时,它受到的静摩擦力 Ff 小于等于压力 N 与动摩擦系数μs 的乘积。由于车辆在路面上并不会垂直加速或减速,压力 N 在数值上等于车重 G。而动摩擦系数μs 介于 0 到 1 之间,是一个无量纲常量。对于橡胶轮胎和沥青路面来说,动摩擦系数μs 大概为 0.7。

这事没完!福特再约战特斯拉皮卡,物理教授称:就是比谁重

假设两辆车的轮胎一样(即动摩擦系数一样),并且轮胎都开始转动,那么滑动摩擦力就完全取决于压力,也就是平地上的车重。已经有不少观众指出,比赛使用的福特 F-150 采用后轮驱动,搭载低规格的 STX 套件和 2.7 升 EcoBoost V6 发动机,这意味着它很可能比特斯拉 Cybertruck 轻得多。

这事没完!福特再约战特斯拉皮卡,物理教授称:就是比谁重

还有观众煞有其事地提到:特斯拉 Cybertruck 作为电动车,功率上升到最大值比汽油车福特 F-150 更快。但在比赛视频里我们能看到,后期特斯拉和福特的轮子都朝着车头方向转动。这意味着两辆车的发动机扭矩都足以克服滑动摩擦力,而多出的扭矩对拔河并无作用——这一幕才真正说明,这不是一场扭矩之战,而是重量与动摩擦系数之战。

也许是担心说得不够形象,Rhett Allain 教授还找来两台完全一样的电动玩具车。红色小车用两节电池供电,蓝色小车用一节电池供电。因为电池功率不高,所以似乎对小车功率有影响。我们能看到,蓝色小车被红车小车拖走了。

但为了说明胜负到底取决于功率还是车重,Rhett Allain 更改了实验:往只有一节电池的蓝色小车上放一块配重。可以看到,这次是蓝色小车取得了胜利。这说明对两台小车而言,功率其实都是过剩的,车重决定的滑动摩擦力才是关键因素。

值得一提的是,视频里特斯拉 Cybertruck 是在拖着福特 F-150 上山坡。这使得特斯拉的重力的切向分量方向与前进的方向(滑动摩擦力方向)相反,并且减少了法向的压力大小,对滑动摩擦力有双重不利影响。这确实让特斯拉相较平地处于劣势。但关键因素,仍是车重与动摩擦系数。

“特斯拉 Cybertruck 似乎很独特,也很酷。我不确定他们为什么会做这样的拔河演示,只是为了证明它比 F-150 重。”Rhett Allain 教授无奈地说。

这事没完!福特再约战特斯拉皮卡,物理教授称:就是比谁重

至此,科学上的原理分析很清楚了。

其实,特斯拉和福特之间的火药味已经持续了许久,马斯克本人、各路媒体媒体都有意无意地将两款车型放在了 PK 台上。

早在今年 6 月,马斯克在提到 Cybertruck 皮卡时就表示,特斯拉皮卡售价将不足 5 万美元,且在皮卡功能上比 F-150 更好。

特斯拉一直抓着福特 F-150 不放的原因也很好理解:福特 F-150 是皮卡领域最具代表性的车型。

就像过去很长时间里,众多品牌在推出电动车时会喊出对标特斯拉 Model 3 的口号,最重要的原因就是 Model 3 已经成为了此前电动车市场中的标杆车型,如今该车型也在全球电动车市场中稳坐销量第一的宝座。

而在皮卡领域,福特 F-150 则是毫无疑问的霸主。对福特来说,皮卡市场一直都是最为核心的主战场。摩根士丹利分析师 Adam Jonas 曾估计,福特皮卡业务为该公司全球利润贡献了 90%。

其中福特最重要的皮卡车型就是 F-150。过去 37 年里,福特 F-150 系列皮卡连续霸榜美国销量最高车型。数据显示,2018 年美国汽车市场上,皮卡销量约为 290 万辆,占所有车型销量约为 17%。而福特仅 F-150 系列就卖出了超过 90 万辆。这一数字是排名第二的 1.7 倍,优势地位明显。

显然,争议能够吸引更多的眼球。

马斯克和福特高管双方喊得有来有回,引来了大批围观群众。有说特斯拉第一次测试不够公平,福特并没有明显劣势;有说福特现在只是老不服输,终将向特斯拉低头;也有海外版的吃瓜群众表示会扛着相机到比赛现场守着。

福特、特斯拉还有一众围观群众就在“谁更厉害”的争辩和围观中显得其乐融融。

麻省理工科技评论

From Tech to Deeptech