質問します。
車輌の減速度についてですが、
内容は乗用車でもトラックでもバスでも急ブレーキをかけた場合の
加速度はおよそ0.8から1.0G程度ですが何故車輌が違うのに(車重など)
ほぼ等しい値なのか教えてください。

加速はエンジン性能など(勿論車重)の違いで発進加速度は違ってくるのと
思っていますが・・・

どうか、教えてくだい。

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A 回答 (1件)

急制動でブレーキを床まで踏むとタイヤがロックします。

このときの制動力はタイヤと路面との摩擦係数(u’)で決まります。
ma=F=u’N
Nは垂直抗力ですので平地では
N=mg
つまり加速度aは
a=u’g
路面とタイヤの摩擦係数が同じならば車重に関係なく加速度(減速度)は同じになるわけです。
超ハイグリップのタイヤでない限り一般にタイヤの摩擦計数は対して変わらないと思います。

普通、車のブレーキはブレーキパッドとローターの摩擦力はタイヤと路面の摩擦よりも強くなるように作られていますが、トラックなどで過積載するとブレーキの力が負けてタイヤロックまで持ち込めないので制動距離が長くなってしまいます。とっても危ないです。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

ブレーキ性能になにか規格でもあるのか?って思っていました。
そんなことはないと・・・

ということは、制動距離も車重には関係なく走行速度とタイヤと路面との摩擦係数
で決まるんですね。
車重が重いと止まり難いという考え方は間違いなんですね。

補足日時:2001/05/24 15:35
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Q減速の加速度運動

ブレーキをかけて減速するのは、加速度運動であるそうですが、それを説明するって何を言ったらいいのか分からないのですが教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

参考程度に
「ブレーキをかけて減速する」という概念を考えてみると、地球的な常識では、それは摩擦力があるからですね。もし摩擦力がないと考えるとブレーキをかけても減速しませんね。宇宙全体では「ブレーキをかけても減速しない。」という場所の方が圧倒的に多いのです。ロケットは姿勢制御のために前や後ろ、左右にたくさんエンジンをつけています。前に飛ぶ時は後ろのエンジン、止まったり後ろに向かう時は前のエンジンを使います。これは水上を走るモータボートも同じですね。つまり本来的には前に進むエンジンと後ろに進むエンジンが必要なんですが地上では摩擦力があるので前向きのエンジンだけで止まるのですね。だから加速の時に加速度があるのなら減速の時にも加速度がありますね。簡単な例は電車ですね。駅から出る時と駅に止まる時の感じ方は方向が違うけど同じ感じですね。

Q高校物理Iの加速度aの瞬間の加速度についてです。

画像の一番上に書いてある事は、その下の図でいうと。
⊿tをドンドン0sに近づけると加速度aは、
t〔s〕+⊿t〔s〕より
t〔s〕=0、lim〔t→0〕⊿t=0となるから
t〔s〕+⊿t〔s〕=0s+0s=0s
よって、0sにおける瞬間の加速度になるんでしょうか?

Aベストアンサー

>⊿tをドンドン0sに近づけると加速度aは、
>t〔s〕+⊿t〔s〕より
> (略)
>t〔s〕+⊿t〔s〕=0s+0s=0s
>よって、0sにおける瞬間の加速度になるんでしょうか?

はい、そのように理解なさって良いです。


似たようなことを書いて補足とします。
たとえば、t=5.0[s]のとき
⊿tをドンドン0sに近づけると加速度aは、
t〔s〕+⊿t〔s〕より
t〔s〕=5.0、lim⊿t=0となるから
t〔s〕+⊿t〔s〕 → 5.0s+0s=5.0s
よって、5.0sにおける瞬間の加速度になる。

こんなふうに、いくらでも応用できます。

 ちなみに、v-tグラフが、「参考書」にあるような 直線 になっていようと、もっと複雑な 曲線 になっていようと、上に述べたことは常に正しいです。
 v-tグラフが直線になっている場合は、(他の回答者さんが書いておられるように)
(直線ならば、任意の点で"傾きは一定"ですから)加速度はどの瞬間においても、同じ値になります。ならば、敢えて 瞬間の加速度 と呼ばず、単に 加速度 と呼んでも紛れが生じることはありません。
あるいは、逆に、どの瞬間での加速度でもある、と言っても構わないことになります。
 しかし、v-tグラフが曲線になってしまう運動では、瞬間の加速度 と 平均の加速度 とは、きちんと使い分けする必要があります。

((おまけ))
 一般的に、単に 「速さ」、「速度」、「加速度」 と書いてある場合は、「瞬間の速さ」、「瞬間の速度」、「瞬間の加速度」 を意味していることが多いです。

>⊿tをドンドン0sに近づけると加速度aは、
>t〔s〕+⊿t〔s〕より
> (略)
>t〔s〕+⊿t〔s〕=0s+0s=0s
>よって、0sにおける瞬間の加速度になるんでしょうか?

はい、そのように理解なさって良いです。


似たようなことを書いて補足とします。
たとえば、t=5.0[s]のとき
⊿tをドンドン0sに近づけると加速度aは、
t〔s〕+⊿t〔s〕より
t〔s〕=5.0、lim⊿t=0となるから
t〔s〕+⊿t〔s〕 → 5.0s+0s=5.0s
よって、5.0sにおける瞬間の加速度になる。

こんなふうに、...続きを読む

Q「等加速度運動」と「等加速度直線運動」の違いは?

「等加速度運動」と「等加速度直線運動」の違いは?
 
「速度」はベクトル量、「速さ」はスカラー量だから、
「等速直線運動」=「等速度運動」であり、
「等速度直線運動」という表現は不適切(トートロジーだから)と高校物理で習いました。

ですが、「速度」同様にベクトル量である「加速度」について、
「一定の加速度で直線運動すること」=「等加速度直線運動」と書かれているサイトを多数目にしました。
私が思うに、これもやはり不適切で、「等加速度運動」という表現の方が適切だと思うのですが、どうでしょう?
「等加速度直線運動」と「等加速度運動」のどちらが適切なのでしょうか?


また、速度での「速さ」みたいな、加速度の大きさを示すスカラー量の名称ってないんでしょうか?

Aベストアンサー

 等速度であれば必ず直線運動なので、「等速度直線運動」という言い方はおかしく、「等速直線運動」または「等速度運動」というべきですが、等加速度であれば必ず直線運動というわけではありません。

 等加速度でありながら直線でない運動の代表例は放物運動です。物体に働く力は重力のみで、地表付近では重力は一定とみなせますので、一定の力を受ける運動=等加速度運動です。

 放物運動については、直線運動でないので「等加速度直線運動」という言い方がされるはずがありませんから「どちらが適切か」という問は成り立ちませんね。

 また、まっすぐ落下する場合や鉛直投げ上げなどでは、「等加速度」であり、「直線」ですから、「等加速度直線運動」になります。

※#1さんのISSの運動は直線ではないのはもちろんですが、円運動では重力の働く向きがどんどん変わるので、そもそも「等加速度」ではないと思います。


>速度での「速さ」みたいな、加速度の大きさを示すスカラー量の名称ってないんでしょうか?

 加速度以外に、「力」や「運動量」「電場」「磁場」などもベクトル量ですが、その大きさについてはみんな「力の大きさ」とか「電場の大きさ」といいます。むしろ、「速度」とその大きさを表す「速さ」という言葉がある方が例外的と思われます。

 等速度であれば必ず直線運動なので、「等速度直線運動」という言い方はおかしく、「等速直線運動」または「等速度運動」というべきですが、等加速度であれば必ず直線運動というわけではありません。

 等加速度でありながら直線でない運動の代表例は放物運動です。物体に働く力は重力のみで、地表付近では重力は一定とみなせますので、一定の力を受ける運動=等加速度運動です。

 放物運動については、直線運動でないので「等加速度直線運動」という言い方がされるはずがありませんから「どちらが適切か」と...続きを読む

Q斜面を転がる物体の加速度aについて 斜面を転がる物体は質量mに関係なく、重力加速度g=9.81(m/

斜面を転がる物体の加速度aについて

斜面を転がる物体は質量mに関係なく、重力加速度g=9.81(m/s^2) と斜面の角度θによって決まる。
って事ですが、

自由落下の加速度も質量mに関係なく自由落下の加速度gは一定。

ですが実際に高い位置から、重い物と軽いもを落とすと、重い方が落ちます、それは実際には空気抵抗などが関係してるため。と聞いたことがあります。

だったら実際に斜面を重い物と軽い物を転がすとすると、
実際は摩擦力と空気抵抗の関係で重いものが速く転がって、軽いものは遅く転がるのでしょうか?

摩擦力や空気抵抗を考慮して加速度を計算した場合、実際に近い加速度がわかると言うことでしょうか?

もしそうなら、空気抵抗の計算は良くわからないので、摩擦力だけを考慮したらどういった加速度の計算式になるのか教えて下さい。

Aベストアンサー

まず、誤解があるようです。
重い物体の方が軽い物体より速く落ちるわけではありません。
空気抵抗の大きさによっては、軽い物体の方が速く落ちます。
多分、「重い物体」を鉄の玉、「軽い物体」を羽毛や紙、とした説明を聞いたのだと思います。
この場合は、羽毛や紙の方が、空気抵抗の影響を大きく受けますので、したがって、ゆっくり落ちます。
でも、「重い物体」でも空気抵抗の影響が大きい形状をしているならば、必ずしも速く落ちるとは言えません・・・まあ、羽毛や紙よりかは速く落ちるでしょうけれど(^^;)
それから、斜面の場合でも一概には言えません。
全く摩擦の無い斜面ですと、物体は加速g・sinθ (θは斜面の傾き角)で滑り降りますが、
摩擦がある場合、物体と斜面の間で滑りが起こる場合と起こらない場合で加速度が異なってきます
  滑りが無い場合:加速度 (2/3)g・sinθ ただし、物体の形状が球のとき
  滑りがある場合:加速度 g(sinθ ー μcosθ) μ:動作摩擦係数 μの値は、物体と斜面の材質で決まります。
そんなわけで、重い物が速く転がって、軽い物が遅く転がるとは言えません。
例えば、斜面との摩擦が大きいゴム製の直方体と摩擦の小さい紙で作った同じ大きさの直方体
を斜面上において、同時に手を離したとします。
ゴム製の直方体は摩擦が大きくて、斜面上で静止し、
紙製の直方体はスーッと斜面上を滑り落ちていく、なんて事もあります。
確かに、斜面の実験で重力加速度を求めることは可能ですが、実験上の様々な事柄を考慮しないと、求めることはできません。

まず、誤解があるようです。
重い物体の方が軽い物体より速く落ちるわけではありません。
空気抵抗の大きさによっては、軽い物体の方が速く落ちます。
多分、「重い物体」を鉄の玉、「軽い物体」を羽毛や紙、とした説明を聞いたのだと思います。
この場合は、羽毛や紙の方が、空気抵抗の影響を大きく受けますので、したがって、ゆっくり落ちます。
でも、「重い物体」でも空気抵抗の影響が大きい形状をしているならば、必ずしも速く落ちるとは言えません・・・まあ、羽毛や紙よりかは速く落ちるでしょうけれど(^^;...続きを読む

Q加速度αの単位は(m/s^2)ですが重力加速度gとの関係はα=gでいいのでしょうか? ある問題の解

加速度αの単位は(m/s^2)ですが重力加速度gとの関係はα=gでいいのでしょうか?

ある問題の解説でmg=Nより、となっていたのでα=gなのかなと

Aベストアンサー

物体に働く力が F (N)、そのときの質量 m (kg) の物体の運動の加速度が a (m/s²) のとき、運動方程式は
  F = ma
と書けます。力の単位「ニュートン:N」が「 kg・m/s² 」と等価であることが分かります。

 働く力が「下向きの重力:mg」だけのときには、「上」を正として
  F = -mg (これは運動方程式ではなく「力が下向きに mg である」という式)
であり、運動方程式は
 -mg = ma
となるので、
 a = -g
ということが、運動方程式から導き出されます。

 重力以外に、たとえば「ロケットの上昇推進力」が働くような場合では、「上昇推進力」を Fs とすれば
  F = -mg + Fs (これも運動方程式ではなく「力が上向きに -mg + Fs である」という式)
ですから、運動方程式は
 -mg + Fs = ma
となります。左辺が「働く力」、右辺が「ロケットの運動」です。
 これより、ロケットの加速度は
  a = -g + Fs/m
ということが導き出されます。


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