Vad är hastighetsförhållande?

Hastighetsförhållande, ibland kallat avståndsförhållande, är en jämförelse av mängden kraft ett föremål, till exempel en bil, skapar i jämförelse med de andra krafterna runt det som verkar mot det. När en bil rör sig är mängden kraft som appliceras på bilens hjul av motorn starkare än krafter som gravitationen som håller bilen på plats, och därmed rör sig bilen framåt. Motorn måste ge tillräckligt med kraft för att övervinna fordonets egen vikt, friktion från vägytan och tyngdkraften som trycker ner på bilen. För att beräkna hastighetsförhållandet, dividera kraften som verkar mot ett föremål med kraften som föremålet självt utövar. Om det var möjligt att köra bilen i en miljö där inga krafter hindrade dess rörelse, skulle denna rörelse vara känd som dess mekaniska fördel istället för hastighetsförhållande eftersom föraren kunde beräkna exakt hur mycket kraft som skulle behövas för att flytta bilen vid en viss hastighet över en viss sträcka.

En del av formeln för att mäta hastighet kommer från Isaac Newtons andra rörelselag som säger att F=ma. Detta innebär att multiplicera ett objekts acceleration med dess massa ger dess kraft. Hastighet beskriver ett föremåls hastighet och riktningen det rör sig. En bils hastighet kan vara 70 mph (112.7 km/h) på väg norrut. Den andra delen av hastighetsförhållandet jämför helt enkelt denna kraft med krafterna som verkar mot den för att avgöra om något arbete utförs.

I fysiken, för att ett föremål ska kunna utföra arbete, måste det anstränga sig, eller kraft, som resulterar i rörelse. Om bilen inte har tillräckligt med kraft för att röra sig skapar den ansträngning men får inget arbete gjort och går därför ingenstans. När en förare vill snabba upp i sin bil sätter hon en annan kraft som kallas acceleration i rörelse. När hon trycker på gaspedalen arbetar bilmotorn hårdare för att köra bilen framåt snabbare. Detta ändrar hastighetsförhållandet genom att kräva att bilen utövar mer kraft för att övervinna krafterna som håller den i rörelse i en lägre hastighet.

Förutom att öka motorns effekt kan bilägare få ett mer hastighetseffektivt fordon genom att minska krafterna som verkar på bilen. Jämnare vägar med mindre friktion, däck som ger bättre grepp på underlaget och en lättare bil bidrar alla till att minska hastighetsförhållandet och samtidigt förbättra bilens prestanda och effektivitet. Effektivare bilar får mer arbete gjort med mindre kraft än mindre effektiva bilar.