走行抵抗について(6) | MAC AUTO PARTS

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走行抵抗について(6)

空気抵抗って何だろうか、と考えてみました。

運動量保存の法則、m1v1+m2v2=m1v3+m2v4、みたいなことです。

車が走ると、車の前の空気とぶつかる、そして一体になるような感じかな。

上の式も、ビリヤードの球だと当てた球が止まって、当てられた球が

転がっていく、みたいになるのだろうけど、それよりは、豆腐に豆腐をぶつけた

みたいな感じで、一体となって進んでいくような感じになるのでしょう。

 

m1v1+m2v2=(m1+m2)v1、みたいな感じかな。

運動量、と言われると、それって仕事量、エネルギーとどういう関係なの?

F・t=mv、と言われると何J?と思うのですが、

考えてみると運動量とエネルギーは1対1に対応していません。

別物のようですね。1秒間Fを与えた結果は運動量としては一定ですが、

エネルギーは違います。その時の速度によって変わってきます。

F×v[m/s]が仕事率ですが、vによって変わってきますから。

例えて言うなら、ものを運ぶ時に、同じ力で押しても、速度が倍なら

移動距離が倍になるわけで仕事量も倍になる、ということです。

 

それで、車が空気に当たった時の運動量変化は空気の重さで

変わってくるわけなのですが(当然真空なら運動量変化は起こりません)

その空気の重さは1秒間に車が通過した体積A×Vに空気密度を

かけたものです。空気密度はだいたい1m^3で1kgくらいです。

100km/hで走行していると27.8m/s、乗用車のAは2m^2くらいなので、

かけると54kgくらいです。結構重いですね。

 

1000kgの車だと5%くらい速度が落ちることになります。

でもそんなことはなくて、Cd値という係数がかかっていて

だいぶ緩和されます。車も空気と真正面からぶつかるわけでは

ないということです。