概念を理解する
* 静的摩擦: これは、力が適用されたときにオブジェクトが移動するのを防ぐ力です。最大静的摩擦力は、タイヤが滑り始める前の制限を表すため、私たちが興味を持っていることです。
* 摩擦力: 摩擦の力は次のように計算されます。
* f_friction =μ * f_normal
* どこ:
* f_摩擦は摩擦の力です
*μは摩擦係数です(この場合は静的)
* f_normalは通常の力です(この状況での車の体重に等しい)
* ニュートンの第二法則: この法律では、オブジェクトに作用する正味の力は、その質量倍その加速に等しいと述べています(f_net =m * a)。
計算
1。自由ボディ図: 車を想像してみてください。それに作用する力は次のとおりです。
*重量(mg)が下方に動作します
*通常の力(n)上向きに動作する(重量に等しい)
*摩擦力(f_friction)が水平に作用する(これは車を加速する力です)
2。ニュートンの第二法則の適用:
*車は水平に加速しているため、水平方向の力のみを考慮します。唯一の水平方向の力は摩擦力であり、これが加速を引き起こす正味の力です。
*したがって、f_net =f_friction =m * a
3。置換摩擦力:
* f_friction =μ * f_normal =μ * mg(f_normal =mg以降)
4。加速の解決:
*μ * mg =m * a
* a =μ * g
5。値のプラグ:
* a =0.78 * 9.8 m/s²
*A≈7.64m/s²
結論:
0.78の静的摩擦係数で車が受ける可能性のある最大加速度は、約 7.64 m/s²です 。
重要な注意: この計算では、車の重量が均等に分布しており、静的摩擦係数がすべてのタイヤで一定であることを前提としています。実際には、これらの要因は異なる可能性があるため、実際の最大加速度はわずかに異なる可能性があります。