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クルマと科学週間 一日目 ー加速力ー

今日、休憩時間の間に友達と話していました。
俺の大好きなクルマの話になり、友達から疑問が飛び出しました。
「なんで普通のクルマと違ってスポーツカーって速いん?」
めっちゃ基本の疑問ですが、確かに簡単には答えられない疑問ではないでしょうか。

まぁ俺は答えられるんですが。自慢自慢!

そしてその疑問に答えた後、友達にこう言われました。
「その科学的な答え、他にクルマに関してないの?もしあるならブログにシリーズ化してみたら?」
ということで!!
何日続くか分かりませんが、
出来るだけクルマと科学を関連づけて、簡単に説明していきます。
そして楽しくね。

まず第1日目。
友達の疑問から。
何故スポーツカーはダッシュが効くのか!?


それは運動方程式が関係しています。
運動方程式とは、物体の加速度は、その物体にはたらいている力に比例し、物体の質量に反比例する。その向きは力の向きと一致するというもの。

スポーツカーがダッシュが効くのは、
1つには装備しているエンジンがパワフルだから。
そしてクルマ全体が軽く作られているからですね。

これを科学、いや物理の言葉で言い換えると、
スポーツカーという物体のダッシュ、つまり加速度は、その物体の持つエンジンのパワー、つまり力に比例し、
クルマ全体が軽く、つまり小さな質量に反比例して大きくなる。
こんな簡単なものなのです。

そしてこれを発見したのが、かの有名なニュートン。
それで、ニュートンの運動の第二法則(または運動法則)の名がついています。

ちなみにニュートンの超有名な運動の第一法則、慣性の法則とはペアになっています。
慣性の法則の場合は物体が外力を受けない場合で、
運動法則の場合は物体が外力を受ける場合です。


少し勉強的になりますが、
運動法則の公式を紹介しておきます。
α=f/m
または
f=αm
(f:物体に働く力、m:物体の質量、α:加速度


例えばこういう実験をしてみましょう。
ビルの屋上から煉瓦を1つ自由落下させる。
次に同じ場所から煉瓦を2つ組み合わせたものを自由落下させる。
すると加速度はどちらがどうなるか?

答えは、
加速度はどちらも同じです。

たとえ何個煉瓦を組み合わせたとしても
f/mの比は一定のままですね。

1個の場合
α=f/m

2個の場合
α=2f/2m=f/m

分かりました?
凄く単純な事です。
加速度は同じです。


どうでしょう。
スポーツカーのダッシュ力が何故凄いか分かりました?
多分今まで簡単には分かっていたと思いましたが、これがそれの詳細、仕組みです。
意外に簡単でしょう?

クルマを発進させるだけでこれだけの科学が使われているのですね。
面白いですね!

明日からもクルマに関連づけて科学を学んでいきましょう!

Artist : Dash Berlin
Song : Man On The Run




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