自動車の運動エネルギーで

質問

おはようございます。Ｇｉａｎｔｓと申します。
自動車の運動エネルギーでふと疑問に思い質問させて頂きます。

エンジンで発生したエネルギーは色んな伝達機構を通じてタイヤに伝達され
最終的に自動車の直線運動エネルギーになりますが、その際伝達機構での回転エネルギーやタイヤの回転エネルギーはエンジンで発生したエネルギーを伝達しているだけで
エンジンで発生したエネルギー＝車本体の直進運動エネルギー
と考えるのでしょうか？
それとも
エンジンで発生したエネルギー＝伝達装置のエネルギー+タイヤの回転エネルギー+車本体の直進運動エネルギー
と考えるのでしょうか？

アドバイスよろしくお願いします。

回答No.5

foomufoomu · ベストアンサー

>並進運動、回転運動で検索していて下記サイトを見つけました。
このサイトは、きちんと物理的に考えられたサイトではありません。感覚的な説明で書かれています。(実験としては正しいみたいですが)

>そこにはエンジンでのエネルギーが車の並進運動だけでなく
>タイヤの回転運動にも使われると書かれています。
このページには、
>最大約５％の馬力がタイヤに喰われています。
と、かいてあります。
これは伝達ロスの一つで、タイヤが回転するときにはゴムの変形を伴い、ゴムの変形は粘性変形を含むので(粘性変形はエネルギー損失を起させる変形です)、エネルギーを「喰い」ます。（あと、ころがり摩擦もエネルギーの損失を起します。）
今回の質問のように、「伝達系でのエネルギー損失がない」場合の話ではありません。
(前述のように、このページの物理的な説明は、用語の使い方も正確でないし、理論もテキトーなのであまり深く考えないほうがよいです。)

なお、No.4の補足に書かれた、
>今まで「エネルギーの伝達はエネルギーの形態の変化」と勘違いしていたと思います。
勘違いではありません、その考えで正しいです。
もし、No.4のようにエネルギーが伝達されるたびに足し算になっていたら、伝達装置の数を増やすたびにエネルギーがその数の倍数になって、車の運動にはエンジン出力の数分の１しか使われないことになってしまいます。
NO.4の人も、エネルギーの損失と伝達の区別ができていません。

お礼

ありがとうございます。

補足

お礼が遅れてすみません。
回答ありがとうございます。
私もfoomufoomuさんの考えと「回答のＮＯ４さん」の考えの２種類の
考え方で迷っていて質問したのですが世の中、２通りの理解をしている人がいることがわかりました。私ももう少し調べてみることにします。

回答No.4

teppou

空気抵抗や摩擦がないとすると、一定の早さで等速直線運動をしている自動車は、
　自動車全体の直進の運動エネルギーとタイヤを含め各回転部分は回転の運動エネルギーを持ちますので、その全てのエネルギーはエンジンから伝達されたものですので、
　エンジンで発生したエネルギー＝伝達装置のエネルギー+タイヤの回転エネルギー+車本体の直進運動エネルギー
　と言うことになると思います。

お礼

回答ありがとうございます。

補足

エンジンで発生したエネルギ―が伝達装置のエネルギーに変わり次にタイヤの回転エネルギーに変わり次に車本体の直進運動に変わっていくと思っていました。
今まで「エネルギーの伝達はエネルギーの形態の変化」と勘違いしていたと思います。
目から鱗です。ありがとうございます。

回答No.3

foomufoomu

エネルギーというのは、「運動が形を変えても変化しない物理量」と考えることができます。
自動車の場合、
ガソリンの爆発→シリンダーの上下運動→エンジンの回転→よく知らないけどいろんな伝達機構→タイヤの回転→車の運動
と、何度も形を変えます。
途中の損失がないものとすると、それぞれの変換があるたびに、常にエネルギーは同じ値を取ります。

なお、エンジンの出力の数値としては「馬力」が有名ですが、これは「単位時間当たりのエネルギー」（＝仕事率）です。
１馬力=0.75kW＝0.75ｋJ/sec
です。

お礼

ありがとうございます。

補足

並進運動、回転運動で検索していて下記サイトを見つけました。
http://www.geocities.co.jp/MotorCity-Race/7743/barisetsu11.html

そこにはエンジンでのエネルギーが車の並進運動だけでなくタイヤの回転運動にも使われると書かれています。

どう思われますか？

回答No.2

lumiheart

エンジン出力kw - トランスミッション損失 - ホイール損失 = 駆動出力kw

お礼

早速の回答ありがとうございます。

補足

各損失と各回転エネルギーは同じ意味ではないですよね。

回答No.1

mpascal

エンジンで発生したエネルギー×動力伝達効率（１以下）＝車本体の直進運動エネルギー

お礼

早速の回答ありがとうございます。

補足

伝達ロスを考えないとすれば
エンジン発生エネルギー＝伝達装置の回転エネルギー＝タイヤの回転エネルギー＝車本体のエネルギー
でエネルギーとしては同じということですね。