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トルクとPSについて

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お礼率 15% (34/221)

車の性能を表す単位でトルクとPS
がありますが,人間の感覚でいうと
どういう感じでしょうか?
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回答 (全6件)

  • 回答No.6

面目なしですね。正しくはhiropiroさんのおっしゃるとおり「仕事率」です。
面目なしですね。正しくはhiropiroさんのおっしゃるとおり「仕事率」です。


  • 回答No.1
レベル12

ベストアンサー率 22% (214/970)

こんな例えではだめですか? 平坦な道で早く走れる=馬力 登り坂では快調に登る=トルク 平坦な道では早く走って馬力があるが、登坂に弱くてトルクが出ない人 または 腕立て伏せを100回も!馬力が有るなー。 だけど腕相撲はからっきし!トルクがないなー。 だめ? 良く分かんない! ...続きを読む
こんな例えではだめですか?
平坦な道で早く走れる=馬力
登り坂では快調に登る=トルク

平坦な道では早く走って馬力があるが、登坂に弱くてトルクが出ない人

または
腕立て伏せを100回も!馬力が有るなー。
だけど腕相撲はからっきし!トルクがないなー。

だめ? 良く分かんない!
お礼コメント
fromkibune

お礼率 15% (34/221)

お返事ありがとうございました。お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
投稿日時 - 2002-09-29 12:07:07
  • 回答No.2

トルクとは力の大きさで、力を加えたものが動くかどうかには関係ありませんが、馬力(PS)とは仕事の量で力を加えたものが動いて初めて現れるものです。この二つはよく混同されますがまったく違うものです。人間の感覚でとのことなので、たとえば腕を水平に伸ばし手に1キログラムの錘を持ったとします。このとき腕を支える筋肉には錘と腕の重さを支えるための力が必要で、この力がトルクです。ただし錘が動いていない(台の上に置いてあ ...続きを読む
トルクとは力の大きさで、力を加えたものが動くかどうかには関係ありませんが、馬力(PS)とは仕事の量で力を加えたものが動いて初めて現れるものです。この二つはよく混同されますがまったく違うものです。人間の感覚でとのことなので、たとえば腕を水平に伸ばし手に1キログラムの錘を持ったとします。このとき腕を支える筋肉には錘と腕の重さを支えるための力が必要で、この力がトルクです。ただし錘が動いていない(台の上に置いてあるのと同じ)状態なのでPSは0です。ところが腕の力を抜いて錘を落下させると錘に仕事(錘に糸をつないでおいて、その糸を軸に巻きつけておけば回転として)をさせることができます。ここで、初めてPS(馬力)が発生したことになります、馬力とは動かそうとする力の大きさ×動いた速度で求められる仕事量のの単位です。いくら大きなエネルギーがあってもエネルギーの移動がなければ馬力は発生しないということです。高い位置に置かれた錘はエネルギーをもっていますが、それが落下するなどで動かない限り仕事をしたことにはならないのです。また、錘を高い位置に持ち上げることで仕事をすると、おもりにエネルギーを与えたことになります。このように重力に逆らったエネルギーのことを位置ポテンシャルとも呼びます。

ちなみに1馬力の定義は75kgの錘を1メートルの高さに1秒間で持ち上げる仕事の量です。したがって人間が胸のあたりの高さまで、75kgのバーベルを0.5秒で持ち上げたとするとこの時の人間の仕事量は2PSということになります。その人間の最大トルクはいくらかということになるとギリギリ持ち上げられるかどうかという重さのバーベルの重さということになります。この場合時間は関係なく何時間かかったとしてもOKです。

PSとは速度と力の積と説明しましたが、この関係は梃子や輪軸を用いても変わることはなく、支店に対して1対2の長さの梃子では長いほうを押せば短いほうでは速度は半分に、トルクは2倍になります。逆から押せば速度は2倍にトルクは半分になります。梃子の両端でのエネルギーの量は同じです。このような原理を利用した装置は非常にたくさんあり、たとえばクレーンなどで重いものを持ち上げるときエンジンの発生するトルクは数十トンなどというものを直接持ち上げることはできませんが、間にギア(実際には油圧装置を用いていますが、変換の原理は同じです)などによる装置を用いて速度を数十分の1にすることでトルクを数十倍にしているのです。また、自動車でもスタートのときはスピードよりも車を前に押し出す強い力(大きなトルク)が必要なのでエンジンの回転をギアにより変換し回転数(速度)を落としトルクを増大させて発進し、速度が上がるにつれギアの組み合わせを変えて、エンジンとタイヤの回転数の比率をトルクが小さく速度が大きい状態に変えていきます。これはエネルギーに対するインピーダンス(エネルギーを消費する物の状態)を最適に保つために行われます。

たとえば人間が2本の足で全力で走っても、地面をけって走る場合インピーダンスが大きすぎるためトルクがいくら大きくても足の動く速度が追いつかなくなりある程度の速度以上で走ることはできません。ところが自転車に乗ると自転車のタイヤを回すトルクは足で地面をけるトルクの数分の1以下のはずですが簡単にカール・ルイス以上のトップスピードが出せます。これは以下に有効にエネルギーを利用するかということにほかなりません。たとえば最初の質問にあるエンジンのトルクが大きいとかPS(馬力)が大きいとかでその車が早いかどうか、力が強いかは、わからないということです。

ちなみに現在ではPS(馬力)をあらわす単位にはW(ワット)がトルク(過去の単位はkg/m)にはN/m(ニュートン/m)がSI単位として使用されています。1PSは735Wで、1kg/mは0.98N/mで換算できます。
お礼コメント
fromkibune

お礼率 15% (34/221)

お返事ありがとうございました。お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
投稿日時 - 2002-09-29 12:06:32
  • 回答No.3
レベル7

ベストアンサー率 29% (5/17)

極めて簡単に言えば、トルクは車を動かす力、馬力(PS)は速度を上げていく力ということになるでしょうか。人間で言えば、ヨッコラショと腰を上げるときの「ヨッコラ」がトルク、その後すくっと足を伸ばす「ショ」の部分が馬力(PS)ということになるでしょうか。ちと、違うかな。 自動車の場合、オートマでも感じると思いますが、ギアがチェンジされたとき、エンジンの回転数が若干落ち込み、元の回転数に戻るまで少し時間がか ...続きを読む
極めて簡単に言えば、トルクは車を動かす力、馬力(PS)は速度を上げていく力ということになるでしょうか。人間で言えば、ヨッコラショと腰を上げるときの「ヨッコラ」がトルク、その後すくっと足を伸ばす「ショ」の部分が馬力(PS)ということになるでしょうか。ちと、違うかな。

自動車の場合、オートマでも感じると思いますが、ギアがチェンジされたとき、エンジンの回転数が若干落ち込み、元の回転数に戻るまで少し時間がかかりますよね。この時間の長短によって、トルクがある、トルクがないということを言います。

大昔、私がオートバイの草レースをしていたときは、ピークトルクが発生するエンジン回転域で加速のためのシフトチェンジを行なっていました。それを外せば、スムースにスピードが乗らない、加速していかないために、ライバル車にピュンと抜かれてしまうからです。
お礼コメント
fromkibune

お礼率 15% (34/221)

お返事ありがとうございました。お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
投稿日時 - 2002-09-29 12:05:54
  • 回答No.4
レベル8

ベストアンサー率 34% (19/55)

馬力[PS]は、最高速度を決める要因です。 走行抵抗(主に空気抵抗)と馬力がつりあったところが最高速度になります。 トルクは加速度に関係して、トルクをギア費で割ると加速度になります。 ですから、同じギア比ならトルクが大きいほうが加速がよくなります。 ですので、トルクの小さい車で同じだけ加速しようとすると、 回転数が高くなるようにギアを選ばなければなりません。 実際の運転では、回転数を高く保 ...続きを読む
馬力[PS]は、最高速度を決める要因です。
走行抵抗(主に空気抵抗)と馬力がつりあったところが最高速度になります。
トルクは加速度に関係して、トルクをギア費で割ると加速度になります。
ですから、同じギア比ならトルクが大きいほうが加速がよくなります。

ですので、トルクの小さい車で同じだけ加速しようとすると、
回転数が高くなるようにギアを選ばなければなりません。
実際の運転では、回転数を高く保つのは難しいし疲れます。

#以上、全面的にざっくりと、物理的な単位や係数の説明は省きました。
お礼コメント
fromkibune

お礼率 15% (34/221)

お返事ありがとうございました。お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
投稿日時 - 2002-09-29 12:05:27
  • 回答No.5
レベル9

ベストアンサー率 18% (8/44)

sailorさんの解答中で「力の大きさ×動いた速度で求められる”仕事量”の単位」とありますが、”仕事量”は「力×距離」であるので、ここでは”仕事率”では?と思うのですが。つまらん指摘で申し訳ないっす。 ...続きを読む
sailorさんの解答中で「力の大きさ×動いた速度で求められる”仕事量”の単位」とありますが、”仕事量”は「力×距離」であるので、ここでは”仕事率”では?と思うのですが。つまらん指摘で申し訳ないっす。
お礼コメント
fromkibune

お礼率 15% (34/221)

お返事ありがとうございました。お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
投稿日時 - 2002-09-29 12:07:34
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