Ezt hívják naiv tudománynak? :-))

Nos, nem így van ahogy leírod. Eléggé egyszerűen belátható, hogy nincs igazad. Megmutatom először, hogy tetszőlegesen autónál igaz az, hogy egy adott sebességnél akkor a legnagyobb a vonóerő, ha a maximális teljesítményhelynél pörög a motor (tehát nem a max. nyomatékhelyen). Azt ugye tudjuk, hogy a maximális teljesítményhelynél a legnagyobb a fordulatszám*nyomaték szorzat (a def.-ből következik). Jelöljük itt a nyomatékot mondjuk az n1-el, a fordulatot f1-el. Ha egy adott sebességnél a motor pont ezen a fordulaton forog, akkor ott nyomaték*áttétel lesz a keréken a forgatónyomaték (és így a vonóerő), esetünkben ez n1*a1, ahol a1 ez a bizonyos áttétel. A1 azonban pont egyenlő a motor fordulatszáma osztva a kerék fordulatszámval, azaz f1/fk-val (fk a kerék fordulatszáma), így a keréken mért nyomaték egyenlő n1*f1/fk-val. Módodítsuk a váltót úgy, hogy ebben a sebességben ne a max. teljesítményhelynél forogjon, hanem mondjuk f2-nél. Ekkor n2*a2 lesz a forgatónyomaték a keréken. Mekkora a2 a1-hez képest (azaz mekkora az új áttétel)? Ez nyilván f2/fk, amit beírva a képletbe kapjuk, hogy a keréken mért nyomaték n2*f2/fk. Melyik a nagyobb a két keréken mért nyomaték közül? fk ugyanaz mindkét esetben, így azt kell eldöntenünk, hogy n1*f1 és n2*f2 mennyiségek között mi a reláció. Viszont fent épp úgy kezdtük, hogy az n1*f1 a maximális, mivel az f1 épp a maximális teljesítményhely volt. QED.

Mit láttunk be most? Azt, hogy ha van egy sebességünk (mondjuk 100 km/h), akkor egy adott autó esetén akkor lesz épp maximális a gyorsulásunk, ha a motor épp a maximális teljesítményhelynél pörög. Figyelem, ez nem jelenti azt, hogy egy adott sebességi fokozatban a motor a maximális teljesítményhelynél húz, ez nyilván nem igaz, egy adott fokozatban végig gyorsítva épp a maximális nyomatékhelynél lesz maximális a keréken mért nyomaték. (*) Ezen érdemes elgondolkodni és alaposan megemészteni.

Egy sebesség tartásához valamekkora teljesítményre, illetve vonóerőre, illetve keréken mért nyomatékra van szükség (ezek most egymásnak megfeleltethetőek, de figyelem, itt nem főtengelyen mért nyomatékról van szó!). Ez a szükséges vonóerő azonban a sebességgel egyre emelkedik, sőt egyre gyorsabban emelkedik, mivel a légellenállás a sebességgel négyzetesen arányosan növekszik. Tudjuk fentről, hogy a vonóerő egy adott sebességnél akkor maximális, ha a motor épp a maximális teljesítményhelynél pörög. Nyugodtan kiszámíthatjuk ezt a maximális vonóerőt a sebesség függvényében, meghatározva minden sebességhez az ott elérhető maximális vonóerőt. Ekkor egy szép csökkenő görbét kapunk, ami metszi valahol a sebesség tartásához szükséges vonóerő görbét. Na, az ahhoz a ponthoz tartozó sebesség az autó által elérhető maximális sebesség, amelyet épp akkor ér el, amikor a maximális teljesítményhelyen pörög a motor. A maximális vonóerő azonban a fenti számítás szerint nem függ mástól csak az n1*f1 szorzat nagyságától, de az meg éppen a maximális teljesítményt adja (pontosabban arányos a teljesítménnyel), így aztán beláttuk, hogy az elérhető elméleti végsebesség adott autó esetén csak és kizárólag a maximális teljesítménytől függ. (**) QED.

*: Persze ez nem azt jelenti, hogy a gyorsulás is itt lesz maximális, hiszen az adott fokozatban gyorsulva a légellenállás is nő, így egyre több energia fordítódik a sebesség tartására és egyre kevesebb jut a sebesség növelésére. 1-esben azonban a kis sebesség miatt ez jó közelítéssel igaz.

**: Ez persze csak az elméleti határ, ha az autó váltóját úgy hangolják, hogy mondjuk a max. nyomatékhelyen érje el a végsebességét, akkor ott fogja, ez a végsebesség azonban kisebb lesz, mintha úgy hangolnák, ahogy fent le van írva, azaz mint az optimális váltó esetén. Persze szinte bárhogy lehet módosítani a váltót, lehet olyan is, hogy a max. fordulatszámnál érje el, vagy bárhogy máshol. De a legnagyobb végsebességet úgy éri el, ha a fenti számítást követik.