加速度0＝速度0？

質問

簡単な玩具を作ろうとしています。
ミニ四駆の様な物にセンサを積んで、壁が近づいたらモータを逆回転させて静止させるようなものです。
この逆回転させる際の力の導出の困っています。

高校物理にすると
「静止している物体を水平方向へ、力Fをt秒間加え加速させた。
さらに力F'をt'秒間加えたところ物体は静止した。
この物体の速度を0にするような力F'を求めろ。」こんな感じでしょか。

初めは加速度を0にするようなFを求めていましたが、それでは速度は0にならずに等速直線運動を続けますよね？
速度を0にするような力F'はどう考えればいいのでしょうか。

回答No.2

gtta · ベストアンサー

例えば、氷の上を走っている自動車を想定します。
それがあるラインで止まろうと減速をするとします。

まず、車輪を逆転させて、空回りする方法で考えるとします。
この方法だとまったく自動車はコントロールを失います。
一度滑り出すと動摩擦力となり一気に摩擦力は低下します。
まっすぐ走ることすら不可能でしょう。

もうひとつの方法としては車輪と地面との静摩擦力を越えないように車輪をゆっくりと停止させることです。
この方法だと静摩擦力にてコントロールできますので、上記の方法より早く止まることができます。

ご質問の前半は最初の方法を言われていますが、高校物理にするとではもうひとつの方法となります。

物体の速度は、加速度x時間ですから、止める時も同じです。
ただ、それをモータだけでやろうとすれば、インバータなどの制御機器が必要となります。

回答No.3

NAZ0001

加速度0は、速度の変化が0です。簡単な微積分。

F=ma
s=(at^2)/2+s0
つまり、速度S0から速度0に減速するには、
F=2ms0/t^2
t秒でmグラムの物体を速度s0m/sから0に持っていくのに必要な力Fニュートンは、こうなります。…逆向きなのでFの値はマイナスですが。

ついでに。モーター逆回転…どういう機構でしようとしているのかは不明ですが。下手すると過電流でモーターのブラシを焼きますので注意。単にモーターをショートさせれば、電磁ブレーキになります。高校物理のレベルの話。

回答No.1

FEX2053

地球上では動摩擦が存在するので、駆動力=0の状態ならば、加速度=0
が静止になりますよね。でも、軸の摩擦程度の減速度が、センサに
捕らえられるかどうかは、かなり微妙なのじゃないかと。

やはり、対地や傾斜の何らかのセンサを使わないと壁や崖のチェックは
出来ないと思うんですが・・・。