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速度150mm/ｓを1秒で止めるにはどれほどの力が必要？
- 停止にかかる力について質問です。
- 重量200?の物体を速度150mm/ｓで1秒で止めるには、どれほどの力が必要なのでしょうか？
- 求められる力の計算式も教えていただけると助かります。
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<質問者殿> 質問内容と関係の無い回答をさせて頂きます。 （ご放置されているので問題ないですね？） <回答(9)殿> ３年半前の質問を態々引っ張り出して、いまさら >>御質問者さまへ >>あなたは、放りっぱなしの 無責任な方です。 >>また、質問内容が、極めて貧弱です。 も無いでしょう。ご指摘が遅すぎます。 既に感じられていると存じますが、このサイトの質問者さんは残念ながら 回答に対してリアクションも無く放置しているケースが多いです。 それをご承知の上で、貴方のご専門分野についてログを残されていると 思われますので、粛々とご回答ください(些か白けますが）。 また、 >>本記述に関する閲覧者の記述は、御無用に願います。 なんて書き込んでも意味ないし目障りです。 ＱＡの途上で過ちがあれば相互に議論してより良い結論をだすのが 筋ですので、独りよがりだけは止めて頂ければ幸甚です。 （既に自説を一切曲げない方のために皆迷惑しております）
御質問者さまへ あなたは、放りっぱなしの 無責任な方です。 また、質問内容が、極めて貧弱です。 ? 重量200?はあり得ません。 質量200ｋｇ または 重量200ｋｇｆでは有りませんか？ ? 速度150mm/ｓを1秒で止める力がどれくらい必要か？ Ｆ＝ｍα α＝ｄｖ/ｄｔですから どのような加速度で止めるかを示さなければ、問題は解けません。最も簡単なのは、等加速度です。それで良ければ、”１５０ｍｍ/ｓを等加速度で１秒で止める”とすべきです。 放りっぱなしの方なので、訂正は期待しておりません。 尚、本記述に関する閲覧者の記述は、御無用に願います。 ご参考まで。
小生にも責任があります。 > 他の回答者さんの回答を、廻りくどい形で考察すればの内容です。 にて、検算をエネルギー（運動量）の面から人徳のある皆様に促した結果で申し訳ありません。 さて、 ◆ 力の算出は、 Ｆ（力）＝ Ｍ（質量）× ａ（加速度） ◆ 運動量（力がどれくらいの時間加わった）の算出は、 Ｐ（運動量）＝ Ｍ（質量）× ｖ（物体速度） 単位だけ観れば、“力の算出”のｔ（時間）を両辺に掛けた形 ◆ 力積（運動量と同じで、力がどれくらいの時間加わった）の算出は、 Ｎ（力積）＝ Ｆ（力）× ｔ（力を加えた時間） Ｆ（力）× ｔ（力を加えた時間）＝ Ｍ（質量）× ｖ（物体速度） となり、Ｍ（質量）× ｖ（物体速度）の計算処理での Ｍは 質量 です となります。 1sec未満が、力積対象なので、本件は対象外。 ですが、1secの最初と最後の力は、積分換算で、積分を使用しない場合は、力積計算が 必要なので、記載しております。 回答(９)の yahagi さんのこれまでの記載意図は良く判ります。 予想ですが、yahagi さん自身に意図があるように思います。 批判ではなく、感想を云わせてもらうなら、少しかための印象があり、他の回答者さんとの 差別化をするなら、その面も考慮した、回答又はアドバイス法が、良いと感じます。 記載特記があったのですが、失礼をしました。
mina さんへ・・・ 感覚的には小さ過ぎるように思えますが, １０００キログラムの車を１０秒間で時速５０キロにする力を同じ計算方法で計算すると妥当な数値になるからよいかと。
mina さんへ・・・ 重量200kgと質量200kgを混同してらっしゃいませんか？ 重量200［kg］=200［kgf］=200*9.80665［N］の力なのです 私は、これらを決して混同しないように自分の体重は765Nと記憶してます しかし・・・現在では、78kgfも無いけどw 覚え易いので また最近、某キャスターのカタログでは、ダインdaNっと表示されているのです ちなみに体重計では質量は計測できません。特に昔のバネ秤をイメージすると はっと気付くだろう。そうバネ力に見合う重力が作用反作用で釣り合うことで 初めて体重が表示されるのです。従って、このバネ秤を月に持って行ったら？ そう1/3の表示にしかなりません。重量というのは、力と考えるべきでしょう とっても判り易いサイトを発見した。kgfではなく近年ではkgwと言うんだねぇ http://www.youtube.com/watch?v=yIVmgpPmAaQ&feature=autoplay&list=PL0AE9DD02DE44BDB4&playnext=2 mina さんへ・・・ ＞逆に質問なのですが，運動エネルギーを計算される時，「重量200kg」って 書かれていた場合，質量をどのように考えられているのでしょうか？ (煽っているのでなく，純粋な質問です) Ans；質量200kgが地球上において重力が及ぼす力が「重量200kg」(200kgf） であり物理学上では混同しないように、≒1961[N]という力の単位だと答えます 同じ？・・・もし月で考えると力も1/3に変わり、≒654[N]っとなりますよね？ 質量とは重力に左右されない不変の量だが、地球上では混同し易くなるのです 工学計算も力と加速度を扱う場合は特に極力[N]を使えば F=ma も納得行くかも っと言うことで『そろそろ閉じましょう』 w もう一年近く経ってるんだぜぇ？ 回答(5)minaさんの追記2011-09-06 22:36:58に今気づきました。。。 もう3.5年も前になるのですねぇ。追記はメール連絡が入らないので見逃すわ。 一応、律儀に大変遅まきながら返信しておきます。 質量=重量=200kgと結果的にはなる。ただし、これは静止している場合のみ成立 する考え方で、ここを曖昧にするから混同し、10倍もの詰まらない間違いなどを 生じてしまうのである。運動力学(動力学）について計算する場合質量の単位は kg、重量の単位はkg・m/s2 or ｋｇｗ できれば「N」を使うことが肝心だろう。 「N」表示が最善と思う。F=maから常に力と加速度を意識しなければならない。 さもなければ昔↓url動画"重量キログラム"にあるように環境(エレベータとか） によって左右されることもないし余計な議論もしなくてよい("you"は未だMKS）
やっぱり違う。 (1)運動方程式からのアプローチ(摩擦は無視) F = 200kg×(0.15m/s-0m/s)/1sec = 30[N] (2)エネルギー保存則からのアプローチ mV^2/2 = F?x (m:質量[kg]，V：速度[m/s]，?x：停止するまでに進んだ距離[m]) ここで，?x = Vt/2 (t：V[m/s]→0[m/s]に掛かる時間[sec]) ∴ F = mV/t = 200×0.15/1 = 30[N] やはり，30[N]→3.06[kgf]です。 また次元(Dimension)の話しになるのですが，質量の次元はあくまでもkg。 Nではありません。 回答(4)さんの答えの次元は， N・(m/s)/s = N・m/s^2 = kg・(m/s^2)^2 ということになり，力の次元”N”になってないのですよ。 例えば自分の体重を言う時,「60kgです」とかって言いますよね。「588Nです」とは言わないですよね。 確かに，感覚的には小さ過ぎるように思えますが。 確かに・・・ 質問文には「重量」と書いてありますね。もちろん「質量」と「重量」の違いはわかってるつもりですよ。月での話しも。 しかし，重量200kgということは， 200kg(正しくはkgfか) = (質量)×(重力加速度) 運動方程式は，御存知の通り， 力 = (質量)×(加速度) 運動エネルギーでも， 運動エネルギー = (質量)×(速度)^2 / 2 ですから，質量は 200 / 9.8 = 20.4 kg ということになります。 これであれば，次元はきっちりと合って来ます。 しかし，貴殿回答は明らかに次元が違います。N = kg×(m/s^2) でなければならない。貴殿の説明からすれば，上記の通りになるはずです。 別にケンカを売ってるわけでもないし，買ってるという意識もないが，やはりこういう公共の場では，きっちりと議論しておく必要があると思います。 いやいや，上記は間違い。 それこそ単位を間違ってます。すんません。 ちゃんと整理してから書き込みます。 ＞1Nの涙さん 200kgf = (質量)×(重力加速度1G)ということですから，結果的には (質量)=200kgとなります。 なので，もちろん(重量)＝(力)ですが，質量200kgと考えて差し支えありません。 逆に質問なのですが，運動エネルギーを計算される時，「重量200kg」って書かれていた場合，質量をどのように考えられているのでしょうか？ (煽っているのでなく，純粋な質問です)
ちょっとまったー∵200kg、150mm/s(9m/min)、たった2kgで１秒以内に停止？ Ft=mv （衝撃力の計算による。運動量の差は力積に等しいことから） F[N],t=1.0[sec],m=200kg=200*9.81=1962[N],v=150mm/s=0.15[m/s] F=mv/t=1961.33*0.15/1.0=294.2[N]=30[kg] F=maとして計算しても同じだが。1秒で止めるから、a=0.15 [m/s^2]だろう ohkawa さんの回答中、「Ｆ＝200kg×0.1m/s^2＝20N×」弘法も筆の誤りか？ 単位での間違いは、このように10倍も違ってしまうので特に慎重に計算しよう ohkawa さんへ おはようございます 指摘されて逆切れする時代に、真摯に謝られるのが実に新鮮に感じられます 人徳と言うのでしょうか、私に足りない部分かも知れませんが今週も頑張るぞ
後学のために、以下のURLを確認下さい。 エネルギー見地からでも計算ができます。（計算順序は異なりますが、手法は同じです。） 他の回答者さんの回答を、廻りくどい形で考察すればの内容です。 皆様の人徳で、 Ｆ（力）＝Ｍ（質量）×ａ（加速度） Ｍは 200kg ⇒1960Ｎ 、ａは １秒間0.15m/sを0m/sに変化させるのだから、0.15m/s^2 従って、Ｆ＝1960Ｎ×0.15m/s^2＝294Ｎ 力を重量単位に換算すれば、9.8N＝1kgfですから Ｆ（力）＝ 294Ｎ ＝ 30kgf となることが明確化しました。 これは回答（４）さんが計算のエネルギー見地からの計算と同じです。 質問者さん、納得できましたか？
すでに回答が出てるが 慣性の法則を調べてください
Ｆ（力）＝Ｍ（質量）×ａ（加速度） です。 Ｍは、200kg、 ａは、１秒間0.1m/sを0.0m/sに変化させるのだから、0.1m/s^2 従って、Ｆ＝200kg×0.1m/s^2＝20N 力を重量単位に換算すれば、9.8N＝1kgfですから 20N ＝ 2.04kgf もうちょっとややこしい問題ならば、解決の糸口を求めるためにQ&Aサイト に投稿するのも頷けますが、お問い合わせの内容はとてもシンプルで、 高校の物理の例題程度の内容と思います。 私の後に回答なさった方々も、そのようなところに疑問を感じたように想像 します。 お問い合わせの背景には、もう少し事情があるのでしょうか？ 単なる知的好奇心の範囲であれば、このような疑問は余計なお世話ですが、 もし、200kgの動いている物体を静止させるための制動機構を設計しようと しているのであれば、考慮すべき事項がほかにもありそうです。 お気に障ったらばお許し頂きたいのですが、老婆心による追記です。 、 #4さん ご指摘有難うございます。 複数の方に検算して頂けるのは、ここのようなオープンな掲示板のメリット です。ご質問者さんも。ご自身で計算してご確認下さい。 0.1m/s（100mm/s）と、0.15m/s(150mm/s)の書き違いで混乱させてしまった のであれば申し訳ありません。 自分自身の経験に基づく書き込み者のチェックは、誤りの検出力（≒訂正力） において大したことはありませんので、期待なさらないことがよさそうに思 います。開き直ったような書き込みで申し訳ありません。 建設的な書き込みがあることを期待します。
お礼
ありがとうございました。