バイクを受け止める壁が受ける力の計算方法

質問

力学の質問です。

重量100kgのバイクが停止した状態（運転手の体重無視）で、バイクが進まない様に、
バイクの前輪に壁などが接触されているとします。
この状態で、バイクのアクセルをあげていったとき、壁が受ける力
は何Ｎになるのでしょうか？（たとえば、壁がなかったら100km/hの速度が出るとき、
壁が何Ｎの力を受けるのか？）

回答No.2

Tann3 · ベストアンサー

単純に、基本通りに考えればよいのです。

　「100km/hの速度が出るとき」というだけでは、力はが算出できません。
　１秒間で０→100km/hに加速するときと、１時間かかって加速するときでは、かかる力がまるで違いますから。「加速度」の大きさが必要なのです。

　F=ｍａ

ですから。（Ｆ：力（N＝ニュートン）、ｍ：質量（kg）、a：加速度（m/s^2））

　たとえば、10秒で０→100km/hに加速する場合には、100km/h≒30m/sなので、加速度は　3m/s^2 です。

　このときの力は、質量が100kgなら、

　Ｆ＝　100(kg) ×　3m/s^2　＝ 300 (N)

ということです。

　質量100kgのものが、重力加速度で下向きに働く力が

　　Ｆ＝　100(kg) ×　9.8m/s^2　＝ 980 (N)

ですから、この１／３程度ということですね。

　０→100km/hに加速する時間が変われば、押しつける力も変わります。それは、「バイクのアクセル」の上げ方で変わりますね。

お礼

なるほど、基本どおりに考えればでるのですね。力学は初心者なものですから。。答えの導出まで丁寧におしえていただき
ありがとうございます。。大変たすかりました。
どうもありがとうございました。

回答No.1

CC_T

エンジントルク、タイヤの直径とスプロケット径比率、タイヤと地面の摩擦係数、クラッチの性能などで大きく左右されます。
オンロードバイクとモトクロスバイクという形式の違いや、履いているタイヤのグリップ力、アスファルト上と氷の上でも大きな差が出るなんて事は容易に予想が付くと思いますが、「100km/hの速度が出る時」だけでは全く変数が足りない。求めようがありません。

重量100kg固定なら、タイヤの摩擦係数が最大のキーポイントだと思います。ホイルスピンしちゃうとダメで、ホイルスピン直前が最大ですから、表面が程よく暖まっている状態のレース用タイヤを履かせることですね。

ちなみに押すより引っ張る方が想定は容易と思いますよ。滑車経由でロープでつないだ崖下の重りを、どれだけの重さまで引っ張り上げられるか、ですね。

お礼

なるほど、変数が私がかんがえていたより、ずっと必要だったのですね。私の考えが浅はかだったようです。摩擦係数あたりも考慮する必要があるのはおっしゃるとおりだと思います。もう少し煮詰めて考えて見ます。どうもありがとうございました。