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摩擦力と駆動力の関係
自動車の駆動力は、路面とタイヤの間に働く摩擦力で伝達される為、通常、駆動力は路面とタイヤの摩擦力以上に大きくなることはない。 この説明なんですが、私にはなんでか？理解しにくいです。 タイヤの摩擦力以上の力(駆動力)が働かないとタイヤは動かないと思ってしまうのですが、、、 どなたか説明して頂けないでしょうか？ 宜しくお願いします。
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タイヤは回転しているということを忘れています。 タイヤ接地面と路面の間には静止摩擦しか働いていません。 勘違いされている方もいるようなので、説明しておきます。 地面に箱を置き、それを横から押します。 力が弱いと箱は動きません。この状態が静止摩擦＞駆動力の状態。 押す力が大きくなると、箱はズルズルと滑り出します。これが静止摩擦＜駆動力の状態 動摩擦とは、滑っている時の箱と地面のあいだの摩擦で、 一定の速度で押して動いている状態は、動摩擦＝駆動力 押す力が大きく、速度が上がっていくときは、動摩擦＜駆動力 速度が下がるときは動摩擦＞駆動力 動摩擦よりも駆動力の方が小さければ、最終的に箱は止まります。 ですから、普通の物体では静止摩擦＞動摩擦です。 タイヤの場合は円形であり回転しているので、走っている車でも接触面ではつねに静止摩擦です。 この「静止」とは、車やタイヤではなくあくまでも「接触面」ですから。 物体と路面が動いているかどうかで動摩擦か静止摩擦か決まるのではなく、 物体と路面の接触面に「滑り」があるかどうかで動摩擦か静止摩擦か決まるのです。 タイヤは常に新しい面と接触しているだけで、滑って進んでいる訳ではありません。 自分が歩くときを考えてください。 右足と左足を交互に出します。 立ち止まっているときでも歩いているときでも、足と地面のあいだに滑りはありません。 歩いているときでも止まっているときでも、足裏対地面の動きは変わりません。足と地面はつねに静止摩擦です。 タイヤも接触面Aの次はその隣の面、また隣の面と回転して次の面が現れるだけで、接触面では常に静止摩擦です。 急ブレーキでタイヤがロックしたときの全輪、急加速でホイールスピンしているときの駆動輪、ドリフトしているときの後輪、が動摩擦の状態です。
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Lupinusさん、わざわざＧｏｏに問合せて再度ご指導頂き真にありがとうございます。 危うく勘違いして解ったつもりでいました。 やっぱり馬鹿は馬鹿なりの解釈してしまい困ります、、汗。 今回の説明はとっても理解しやすい物でさすがの私も これで大丈夫だと思います。 本当にありがとうございました。
- 久保 泰臣（@omi3_）
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駆動力の言葉では、 エンジンの力なのか、路面からの力なのか、判断が付きません。 ちょっと説明が悪いですね。 自動車にかかる力は、路面とタイヤの間に働く摩擦力に依存している為、通常、推進力は路面とタイヤの摩擦力以上に大きくなることはない。
お礼
ご解説ありがとうございました。 まだ自信はありませんが、＞自動車にかかる力は、路面とタイヤの間に働く摩擦力に依存している ←この説明でなんだか理解できたような気がします。
駆動力が路面との摩擦力を上回った状態というのは、ホイースルピンしている状態です。 摩擦力を上回ったら空回りします。 摩擦力を上回った状態というのは、滑っている状態です。 車が走っているとき、タイヤと路面間に滑りはありません。 厳密に言えばゼロな訳ではないですが、通常は滑りは無いものとして考えます。
お礼
詳しく説明して頂ありがとうございます。 摩擦力と共存？変な言葉しか浮かばないのですが、つまり摩擦力が大きい状態だからタイヤはスピンしない。 摩擦力を上回ったらスピンする、、、ですね。 静止摩擦力より強い駆動力が働くとタイヤは普通に回転するが、動摩擦力より大きな駆動力が働くとタイヤはスピンする。 この考えでいいのでしょうか？
お礼
早速のご解説ありがとうございます。 え～と、もしかして私が考えていたのは静止摩擦の方だったんでしょうか？ 私が考えていたのは、静止している車が動き出すには静止摩擦を超える力が働かないとタイヤは動かない。。。 問題は＞動き出した後は摩擦力の範囲内に力を抑える必要があります。←つまりこのことを考えるべきなのかな？ 路面が氷水みたいにツルツルだったら、摩擦力がかからなくなりスピンしやすくなる。 結局、ある程度の摩擦力が働いているおかげでタイヤが正常に回るでいいのでしょうか？