昨天发生了什么：
日前，一段添加了特效的全新加速视频走红国外社交网站。
图片来自ıʞsʌ ǝʌɐlS
配备低温气体助推器的特斯拉新款超级跑车，居然将本已恐怖的 0-60 英里/小时（即从 100 公里每小时加速）时间从 1.9 秒提高到了极其惊人的 1.1 秒！
坐在一辆1.1秒加速到100公里的汽车里，你的感受可能是这样的：
这一成绩也让不少网友高潮。
凭借其螺旋桨，新车型无疑可以赢得全球加速最快量产车的称号。
即使没有这个疯狂的升级包，1.9秒的加速时间也将使其成为世界上最快的跑车之一。
如果你好奇，你可能还想知道：特斯拉是如何实现1.1秒百公里加速的？
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近日，一位博主用牛顿力学的基本原理揭示了这背后的秘密。
提前声明一下，本文的结论并非猜想，而是基于埃隆·马斯克在推特上不时披露的各种信息。
比 Model S 更轻？
众所周知，加速与车重、轮胎、功率等密切相关，所以我们先来了解一下新车型的重量是多少。
需要注意的是，重量绝对不会像传统内燃机超级跑车那样减轻到1吨左右。毕竟这辆车的电池很大。
为了计算汽车的重量，我们必须依靠一些已知的数据，例如基础版的0-60英里/小时加速能力为1.9秒，车轮扭矩为10,000 N·M。
这里，我们需要用到一个物理公式：F=mxa。
其中，F代表力，m代表车重，a代表加速度。
我们首先计算一下加速度：
60 英里/小时=26.8 米/秒。由于0-60加速仅需1.9秒，因此26.8=ax(1.9)，由此得出a=14.1 m/s²，换算成G值就是1.44。
知道加速度 a，下一步就是计算 F。
这里，我们需要用到另一个物理公式，即T =F xr。
其中，T为车轮上的扭矩，F为车轮上的牵引力，r为轮胎半径。
从曝光的原型图来看，前轮规格为265/35 R20，后轮为325/30 R21。
通过计算，平均轮胎直径为710毫米（28英寸），所以这里的r为355毫米。
将数据代入公式，即10000 N·M=F (0.355)，最终得到F=28170 N。
接下来，我们可以计算车辆的重量。将上面得到的数据带入，可以得到28170 N=m（14.1 m/s²），所以m车的重量约为2000公斤。
不过，想想配备100千瓦电池的Model S，车重似乎有点不对劲。
因为性能版的Model S只有350英里的续航里程（车重2240公斤），但官方声称续航里程为650英里。
至于马斯克到底用了什么黑科技，我们或许还要等待量产上市后的拆解。
推进器有多疯狂？
推进器安装位置
说完车重，我们言归正传，说说螺旋桨。
作为一辆超级跑车，两个后排座椅自然被放弃，腾出的空间预留给气压高达10,000 psi的高压气罐，并在车辆周围设置了10个助推器。
那么，这套推进器是如何工作的呢？
原来，车内安装了一块特殊的电池来驱动泵，而泵负责控制高压气罐。当需要时，它可以通过增压器喷射高压气体来提高车辆的速度。
现在问题来了，可选的助推器套件可以提供多少功率来加速车辆？
为了解释这个问题，我们需要使用另一个公式——F=G x ISP xm。
其中，F代表火箭推力，G为重力值，ISP为比冲量，m为质量流量。
由于公式中有 4 个变量，找到其中 3 个即可解决难题。
但不幸的是，我们只知道重力值（9.81）。
从技术角度来看，ISP的价值主要基于设计和燃料。
一般来说，航天器的比冲可以达到350s（使用化学燃料），而低温气体助推器的最大比冲约为70s（氮气最大为73s）。
因此，对于这里的ISP，我们暂时使用70s来代替。
现在，如果你想计算F值，你只需要m个变量。
马斯克曾在推特上表示，当推进器打开时，它可以保持悬浮状态。
因此，它的推力至少等于车重乘以重力值，即2000公斤乘以9.81 m/s²，即20000 N。
当然，如果要包括司机和行李等，推力就必须更大。假设为21000 N，则其向上的G值为1.05。
突破轮胎瓶颈
那么，无限马力能否带来快速加速呢？
当然不是，一切都取决于轮胎的抓地力，但火箭助推就没有这个麻烦。
说了这么多，我们先来弄清楚为什么螺旋桨可以在1.1秒内从0加速到60英里/小时。
还是之前的公式：26.8=ax 9.81 x (t)。
这里a是1.44+1.05，所以t（时间）是1.1秒。如果螺旋桨超过25,000 N，其加速度可以在1秒内达到。
对于超级跑车来说，如果你能提高速度，你就必须能停下来。
如果用火箭推回去，刹车会更有信心吗？
当然是！
保时捷 911 GT2 RS 是目前刹车最强劲的车型，时速 60-0 英里的制动距离为 27 米。
经过计算，在火箭反推力的作用下，它可以在14米内稳定停止。
是不是很疯狂？
一罐高压气体可以增压多长时间？
那么，要达到如此强大的性能，高压气罐中必须储存多少气体呢？
这里仍然需要使用公式F=G x ISP xm，推导出m为30公斤/秒。
也就是说，如果要使用火箭助推，每秒必须喷出30公斤的气体。
显然，一箱油最多只能坚持一两秒，毕竟消耗太大了。
如果要维持十几秒，车重的增加会抵消一部分加速性能。
当然，不管这个推进器是否是为了炫耀，我们都很欣赏它对极限的冲击力。
2017年，特斯拉首席设计师弗兰兹·冯
试驾第二代原型车
欧洲豪门在加速性能上苦苦挣扎了一百年，但没几年就被特斯拉彻底碾压，而且进步还不止一点点——这个纪录几乎是最强性能车性能的两倍。
参考：
来源：汽车之心（微信ID：Auto-Bit） 作者/叶方
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