停止状態の電気自動車を加速させて40[km/h]になるまでの走行抵抗の算出方法を教えてください。
平地を走るとすると、以下の三つの抵抗がかかると考えられます。
(1)Rr:転がり抵抗=転がり抵抗係数*車重量
(2)Ra:空気抵抗=0.5*空気抵抗係数*空気密度*前面投影面積*速度の2乗
(3)Rac:加速抵抗=(車重量+回転部相当重量)*加速度
転がり抵抗係数=0.01
車重=1618.4[kg]
空気抵抗係数=0.36
空気密度=1.225[kg/m^3]
前面投影面積=2.76[m^2]
回転部相当重量=車重*0.08=129.5[kg]
加速度は10秒かけて、40[km/h](11.1[m/s])まで達すると仮定するので、1.1[m/s^2]
上の数値を代入すると、各抵抗は
Rr=158.6[N]
Ra=75.12[N] ←40[km/h](11.1[m/s])のときの空気抵抗
Rac=1922.69[N]
よって、全走行抵抗R=Rr+Ra+Rac=2156.41[N]
これから、駆動源(モータとか)の所要出力を求めると
P=R*v=2156.41*11.1=23.9[kW]
この計算結果は合ってるのでしょうか?
転がり抵抗は計算上は一定値なのであってると思います。
加速抵抗も合っていると思います。
しかし、空気抵抗を計算する際の速度は時々刻々と変化するので扱いが分からないです。
あと、0-40km/hまで加速させるのに実際23.9kWもの電力が必要なのでしょうか?
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
ちょっと計算してみました。
各種抵抗が無いものとすると、
到達速度 v = 40×1000/3600 = 11.1[m/s]
e = 1/2mv^2 = 0.5×1618.4×11.1×11.1 ≒ 99901、
時速40キロの車が持つ運動エネルギーはおよそ100[kJ]
一方、質問者さんの算出した必要エネルギーは10秒間加え続けるものとして
23.9[kW]×10[sec] = 239[kJ]
空気抵抗その他が有るとしても、ちょっと捨ててる量が多いような気がします。
以前、自分が見た空気抵抗の式では
Ra[kg] = λ*S*v*v (λは空気抵抗係数)
となっていて、これだと空気密度は使われていませんでした(空気抵抗係数は空気密度を含めた値になっているという事か?)
あと、空気抵抗の式に速度が変数として入っているので、(時間で)積分しないと不正確です。
速度の変化が時間に比例しているとすると、空気抵抗のカーブは放物線を描くので(空気抵抗分は)この半分未満ですね。
#勘違いが有ったら指摘して下さい。
No.2
- 回答日時:
直接の回答ではありませんが、コメントを2点。
(1)質問者が算出した値が正しいとすると、
・「0-40km/hまで加速させるのに23.9kWもの電力が必要」
なのではなく、
・「40km/hの速度を維持するのに23.9kWもの電力が必要」
ということです。
(2)この種の計算を行う時に間違えやすいのは、
単位時間当たり(あるいは時間変数なし)での計算なのか、
それとも、ある時間継続させた場合の計算なのかを計算項ごとに
勘違いしているケースです。
これを避けるには、計算式の各項(勿論、式の左右)で単位を
あわせることです。
使用している係数や変数の単位を意識すると間違えなくなります。
余談ですが、この単位を意識するということで、その昔、高校2年
2学期の物理で、中間テスト、期末テストと連続して100点満点
をとったことがあります。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
関連するカテゴリからQ&Aを探す
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・人生のプチ美学を教えてください!!
- ・10秒目をつむったら…
- ・あなたの習慣について教えてください!!
- ・牛、豚、鶏、どれか一つ食べられなくなるとしたら?
- ・【大喜利】【投稿~9/18】 おとぎ話『桃太郎』の知られざるエピソード
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
自転車の空気を入れる金属の部...
-
自転車について。 朝は普通に乗...
-
Airmaxの空気が急に抜けたら?
-
シャボン玉のように膨らませる...
-
1ヶ月ぐらいでタイヤの空気が...
-
半日ほどすると、タイヤの空気...
-
MTBのチューブレスタイヤのエア...
-
自転車のタイヤの空気が抜ける ...
-
飛び出しマスコットをお土産で...
-
パンクでもなく虫ゴムでもなく...
-
パンクを修理したら空気が入ら...
-
自転車のタイヤの空気がゆっく...
-
浮き輪の中に水が・・
-
ヘリコプターの着陸について質...
-
自転車を漕いでると後輪がガタ...
-
事故によりガラスが散乱した道...
-
自転車のタイヤが空気を入れる...
-
車が左右にゆれる
-
自転車のタイヤパンク嫌がらせ...
-
自転車がパンクした時って、必...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
自転車について。 朝は普通に乗...
-
自転車の空気を入れる金属の部...
-
Airmaxの空気が急に抜けたら?
-
「空気入れでパンパン」「膨張...
-
1ヶ月ぐらいでタイヤの空気が...
-
自転車のタイヤから、緑の液体...
-
シャボン玉のように膨らませる...
-
半日ほどすると、タイヤの空気...
-
飛び出しマスコットをお土産で...
-
パンクを修理したら空気が入ら...
-
自転車のタイヤの空気がゆっく...
-
浮き輪の中に水が・・
-
パンクでもなく虫ゴムでもなく...
-
星の良く見える場所を教えて下...
-
空気をいれた瞬間ぬける
-
自転車パンク修理に詳しい方お...
-
ママチャリのパンク。 昼過ぎに...
-
ママチャリ 空気入れ部の黒キ...
-
自転車のタイヤの空気が抜ける ...
-
ディーゼル機関の空気過剰率に...
おすすめ情報