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制動力:F
機体重量:W
加減速度αで減速するとしたら、
制動力は「F=α/g×W」で表される。

ある参考書によると以上のように記述されているのですが、
「力=加速度×質量」で考えると「α/g」の趣旨が分かりません。

どなたか御教示頂けないでしょうか?

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A 回答 (3件)

こんばんは。



αをgで割って、α/g の単位を「G」にしているということでしょうね。
「G」は無次元です。
重力加速度と同じ大きさの加速度を「1G」とします。
たとえば、「2.5Gの加速(度)」という表現をします。

カーレースの中継を見ていると、
「このコーナーでは3Gの力がかかる」
という言葉が使われます。
(正しくは3Gの加速度)

Fの単位 = 無次元 × 重量
なので、
Fの単位を、kgw(キログラム重、あるいは、kgf) で表す意図がありますね。
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>制動力:F


>機体重量:W

 ここに単位が書いていないので、回答が難しいのですが。

 #1#2の方は、Fの単位を重量単位にするために g で割っている、という解釈をされてますね。多分そうだろうとは思いますが、別の解釈もできそうです。

 「重量」とは「その物体にはたらく重力の大きさ」です。ですからその単位は SI単位系では N になります。

「重量がW」ということは、その物体にはたらく重力が W[N] であり、その物体の質量は m=W/g[kg] です。

「制動力がF」、これがSI単位であれば F[N] ですから、運動方程式は

 F=mα=W/g×α=α/g×W

となる、という解釈もできそうです。
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制動力は速度Vで運動している質量Mの物体の運動量を0にするのに要する力ですよね


F=Wa/g
昔の単位系を未だに使っているからこんな表現になるのですね
いい加減にSIに移行してもらいたいですね
慣れると具合がいい単位系です

一般には力の大きさはどれくらいの重量のものを持ち上げる、あるいは載せられたかで表すほうが分かりやすいとは思いますね
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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q自動車の制動時間・計算方法

自動車の制動時間とその計算方法を知りたく、投稿しました。例は以下の2つです。いずれも、一般的な条件下(急ブレーキではなく標準的なブレーキで、路面は水平、晴天。タイヤや地面の摩擦は考慮しません。減速度は、制動中は各々一定とします。)です。よろしくお願いします。

(1)制動初速時速50kmで、制動開始から22mで停止する。
(2)制動初速時速35kmで、制動開始から14mで停止する。

Aベストアンサー

条件が(1)、(2)だけなら、単純に、
t=2s/v0
t:制動時間
s:制動距離
v0初速
の計算だけでしょう。
(1)
v0=50[km/h]=50*1000/3600[m/s]=13.9[m/s]
s=22[m]
t=2*22/13.9=3.2[s]
(2)
(1)と同様計算。

なお、t=2s/v0の式は、
加速度のある

1.速度式、
v=v0+at
v:速度
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2.移動距離
s=v0t+1/2・at^2

の2つの式で、v=0として導かれます。

計算結果を見ると、ほとんど急ブレーキに近いね。

Q走行抵抗について

質量1,500kgの車両が、15KNの駆動力で、5M/S2の加速度を得ることが出来た。この時の走行抵抗を求めなさい。

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質問では加速度が提示されて、余裕駆動力が提示されておりません。
やはり加速度と余裕駆動力は何か関係があるのでしょうか?

自分で解るのは、公式 T(余裕駆動力)=F(駆動力)ーR(走行抵抗)
しか解りません。


まったく問題を解くことが出来ないので、ご指導宜しくお願いします。

Aベストアンサー

すみません。すっかり学生さんだと勘違いしておりまして失礼いたしました。No.2の回答に重複しますが説明させていただきます。

車両加速度αは F=wxα の単純な式で計算できます。
・F=タイヤの駆動力ー走行抵抗  になります。
・w=車両重量(厳密には回転部の慣性重量を加えたたもの) になります。
・走行抵抗=内部抵抗+転がり抵抗+空気抵抗+勾配抵抗+加速抵抗 になります。

この問題ではFを余裕駆動力と呼んでいます。実際に加速のためにタイヤにかかる力だからです。この余裕駆動力という言葉は実際に使うことはあります。
この問題の変な点は、2点あります。
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2つ目は、ここで言う駆動力をタイヤの駆動力とはっきり言っていないことです。エンジントルク(Nm)と勘違いする可能性があります。エンジントルク(Nm)にギア比と伝達効率をかけて、タイヤの有効半径で割ったものが、タイヤの駆動力(N)になります。

>やはり加速度と余裕駆動力は何か関係があるのでしょうか?
α=F÷wですから関係はあります。
 α :加速度
 F  :駆動力(ここで言っている余裕駆動力)
 W  :車両重量

>問題の中で、gとmΔが提示されていない場合は、無視して計算してしまえばいい話でしょうか?
 Rα=α/g(m+mΔ)の式でgで割っているのは、力の単位を昔の単位の、kg重に変えるためです。したがって単位をN(ニュートン)にするならばこの式は
 Rα=α(m+mΔ)となります。
通常走行抵抗はN(ニュートン)で出しますから、gで割ることはありません。

回転部分慣性重量mΔは計算が大変ですので、加速度の見込みをつける時には、影響がそれほど大きくないので、無視してもかまいません。厳密な計算を行うときには、必要になります。

 

すみません。すっかり学生さんだと勘違いしておりまして失礼いたしました。No.2の回答に重複しますが説明させていただきます。

車両加速度αは F=wxα の単純な式で計算できます。
・F=タイヤの駆動力ー走行抵抗  になります。
・w=車両重量(厳密には回転部の慣性重量を加えたたもの) になります。
・走行抵抗=内部抵抗+転がり抵抗+空気抵抗+勾配抵抗+加速抵抗 になります。

この問題ではFを余裕駆動力と呼んでいます。実際に加速のためにタイヤにかかる力だからです。この余裕駆動力とい...続きを読む

Q二次空気導入装置の有無

二次空気導入装置の有無


国産4輪乗用車、とりわけ、平成10年以降のインジェクション車で、
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輸入車や2輪車においては、今でもそのような装置が付けられてるということを
恥かしながら、つい最近知りました。

さらには、現行国産車にも「二次空気~」が付けられたクルマがあると・・・。
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そんな装置は、平成初期までの「キャブレターを付けたクルマ」だけで、
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近ごろの国産車で、「二次空気導入装置」を備えてるクルマを教えてください。

Aベストアンサー

エキマニに新気を導入…SA22CのRX-7がありましたねw(サーマルリアクター)

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Q車両重量と車両総重量

車両重量と車両総重量の違いを教えて下さい。
また、(車雑誌やホイルの強度規格などで)一般的に言われている車両重量って上記のどちらを指すのでしょうか?

Aベストアンサー

引用-

車両重量-
燃料を満タンにし、潤滑油、冷却水といった必要な液体を充填し、スペアタイヤおよび工具を積んでいる状態での重量のことをいいます。ドライバーが乗り込めばすぐに走り出せる状態です。自動車雑誌などで「車重」と記されているのは、この「車両重量」です。

車両総重量-
上記の「車両重量」に、諸元表に記載された乗員数全員とトランクに入る荷物(通常はリッターで表されています)を加えた重量です。

加えて、クルマの重さを表す際に、「乾燥重量」といって、オイルや冷却水をはじめ何も入れない車体だけの重量や、「空車重量」という車両重量からスペアタイヤと工具を取り除いた最少限の装備のみで計測した重量もあります。

Qmin-1の意味は?

回転数とは思うのですが、min-1はどういう意味で、また何の略で、どう読むのでしょうか。

RPMであれば、round per minutesで
1分間の回転数という意味ですよね。

min-1とRPMはイコール(=)なのですか?
またなぜー1とつけるのでしょうか。

分かる方、お願い致します。

Aベストアンサー

#1の方の回答の通りですが、ちょっと補足めいたことを。

読み方は「まいふん」だと思います。そう言ってます。

rpmは[revolutions per minute]1分間あたりの回転数ですね。
http://dictionary.goo.ne.jp/search.php?MT=rpm
もしかすると「round」という言い方もあるのかもしれませんので否定はしませんが、
「revolutions」と言う場合が多いと思います。

で、なぜRPMを使わないかというと、
単位の表示方法を世界的に統一しようという動きがあり、(SI単位系を使おー)
「revolutions」は「回」という、それを表す単位がSI単位系に無いため、
RPM → min^-1 となります。

天気予報の気圧を表すミリバールという単位がヘクトパスカルになったのも
SI単位系を使おーという動きのためです。

インチ、ポンド、フィートなども使うのを避ける方向になっています。

Q衝撃力の計算方法

参考書を読んで勉強しているのですが、中卒の私にはかなり困難なので教えて頂けませんでしょうか?

問題:車両重量1600kgの自動車が時速36kmで走行中に、コンクリート製の橋の欄干に心向き衝突した。この際に自動車が受ける衝撃力はいくらか?なお、衝突時間は0.1秒、橋の欄干は剛体として扱う。

このような問題ですが、、、
出来れば計算式を詳しく教えて頂きたいです。

Aベストアンサー

時速 36 km=秒速 (36000/60/60) 10 m より、10m/s がでます。
** 機械的に 3.6 で割るのもよいのですが、1時間は 3600 s ですから、こちらをご理解ください。**
また a=10/0.1=100 m/s/s(分母の 0.1 は衝突時間(No.1: yu-fo さんのご説明にあります。)ですから、 Newton の法則より、F=ma =1600*100=160,000 N =160 kN が得られます。

QNをPaに単位換算できるのか?

大変困ってます。
皆さんのお力をお貸しください。

加重単位Nを圧力単位Paに変換できるのでしょうか?
もし出来るとしたらやり方を教えてください。
具体的には30Nは何Paかということです。
変換の過程も教えていただければ幸いです。

是非、ご回答、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 No.1さんがおおまかに答えておられますが、補足します。
 N(ニュートン)は力の単位です。対して、Pa(パスカル)は圧力の単位です。これらは次元が違うので、単独では変換はできません。
「30 Nは何Paか」
というのはナンセンスです。
 NとPaの関係は、
Pa = N/m^2
です。質問が、
「30 NをPaを使って表せ」
というのならば、
30 N = 30 Pa・m^2
となります。m^2(平方メートル)という単位が必要になります。物理量の間の関係、
圧力 = 力/面積
および、単位の間の関係
Pa = N/m^2
を整理して覚えてください。

Q車の制動距離と動摩擦力と静摩擦力

動摩擦力と静摩擦力とでは、静摩擦力の方が動摩擦力より
大きいことは明らかだと思います。
そうしますと、車の制動距離の場合、ブレーキを非常に強くかけて車のタイヤを完全にロックしますと、その場合には動摩擦力がかかり、
ブレーキ痕が道路に残ります。
しかし、ブレーキを非常に強くかけて車のタイヤを完全にロックしないで、その前で、適度なブレーキをかければ、静摩擦力がかかって、ブレーキ痕は残らないが、タイヤを完全にロックして動摩擦力を発生させる場合より、制動距離が短くなると思います。
通常の場合、タイヤを完全にロックした時の制動距離ばかり実験していますが、あれはおかしいと思います。
静摩擦力での制動距離と動摩擦力での制動距離は相当大きく違うと思いますが、どの程度違うのでしょうか。
ご存知の方教えて頂けないでしょうか。また、このような実験をした例をご存知のかた教えて頂けないでしょうか。

Aベストアンサー

最近の車はABS(アンチロックブレーキシステム)がついているため、ほとんどロックはしません。しかし、一瞬はロックしているので若干のタイヤ痕はつきます。一般的なドライバーはタイヤがロックする、きわどいところで制動力を掛けられないので、ABSを働かせたデータのほうが、現実的には正しいデータ(距離)と言えます。
仮にタイヤをまったくロックさせずに制動距離をみるテストがあれば、その数値は車の限界性能であって、その性能を限界まで使えるドライバーはいないに等しいと思う。そのため、現行のテストはこれでいいと思う。(どのドライバーでも出せるデータでないと意味がない)

Q車の最大減速Gはどのくらいですか?

強力なブレーキで制動をかけると強力な減速Gが発生しますが、その最大値はどのくらいなんでしょうか?
F1は空気抵抗もあるので最大5Gにも達するという記述はありましたがその他の車の減速Gが解りません。
市販車では1G以下にしかならないとも聞きます。
市販車ベースでサーキットに行くと何Gくらいでしょうか?
市販車改造レベルではどのくらいのGになるでしょうか?
摩擦係数と重量から計算でも求まりそうですが、情報をお持ちの方教えてください。

Aベストアンサー

あまりはっきり覚えていませんが、普通の車で、ABSをカットして、0.9~1.0Gくらいではなかったでしたっけ。

ただし、最大減速Gは、4輪フルロックの状態で得られるもので、一発でフラットスポットができますから、現実的ではありません。
ヒールアンドトウだけで、ABS以上の制動をやってみせる人は、あまりいないと思います。
特に最近のABSはよくできていますからね。
ABSをバカにする人は多いですけれど。

ちなみに横Gは、20年くらい前、初代FFブルーバードが0.92Gをセールスポイントにしていた記憶があります。
ただし、乗り味が悪く、グリップがよければいいというものでもない、ということになって、その後この数値を超える市販車は、ほとんどないと思います。

最近の車は横滑り防止のために、いろいろ電子デバイスがついていますが、あまり感心しません。
クラウンなど、電子デバイスが効くと、出来の悪いLSDがついているような、なんとも言えない不快感があります。


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