2018-11-12

トルクと馬力の話、まとめ

誰か詳しい人いたら直してください。

トルクとは回転軸からある距離離れたときそこにかかる力と、その距離の積でモーメントと同じ。単位仕事[N・m]

そのトルクに回転数を掛けたもの馬力[N・m/s]

トルクをタイヤの半径で割ったもの駆動力で、これが乗り物加速度を定める。

駆動力が大きいほど加速しやすい。

タイヤが小さい

駆動力が大きいので加速しやすい。

タイヤが大きい

駆動力が小さいので加速しにくい。

疑問:これだけ考えるとタイヤが小さい方が速さを求める上では優れているように思える。

しかし実感としてタイヤ幅が大きい方が漕いでいて楽な気がする。慣性モーメントのせいか

エンジン(またはペダル)の回転数とタイヤの回転数の比をギア比という。とりあえずタイヤに対してのエンジンの回転数の比ということにしておく(決めておかないと混乱する。)

ギア比が大きい(自転車でいうとペダルが重くなるギア状態)トルクが大きくなり、べダルの回転数が下がる。

ギア比が小さい(自転車でいうペダルが重くなるギア状態)とトルクが小さくなり、ペダルの回転数が上がる。

ギア比が小さいと回転数が上がりかつ必要な力も小さいため楽に加速するが所詮トルクが小さいので限界がくる。

従って1速から順にギアを変えていくのは、回転数を稼いでから順にトルクが大きい状態という、馬力を上げるための理にかなった順序。

またチャリ場合ギアチェンジすると回転数を維持するのにエネルギー必要から、漕いでてしんどい。→結果そのギアに適した回転数に落ち着く

車体の速度が上がっていくと抵抗力曲線と駆動力曲線(横軸が速度、縦軸が抵抗力と駆動力)の交点となる最高速度に達する。

それ以上は抵抗力に駆動力が打ち勝てないため加速しない。

最高速度に近づくに従って余裕駆動力が減っていくので加速しづらくなる。(駆動力曲線が上に凸の曲線だから?)

疑問:最高速度に近づいても「界王拳」みたいにトルクを一気に上げられれば(クラッシュバンディグーのニトロ的な)最高速度付近での加速度の上げづらさはないのではないか

それともそれができる時点で駆動力曲線は上向きにシフトするように描かれるのだろうか。そんな仕組みがある自動車自転車が無いか現実議論されない?

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