0-100km/h計算、車

質問

前後重量バランス，45：55
重心高：226mm
ホイールベース：2650mm
タイヤ摩擦係数：1.3
最高出力：750ps{出力 カーブは線形とする}
0-100km/hのタイムを計算して下さい。
空気抵抗の影響は無視して構いません。
意味はないですし、一概に言えないかも知れませんが物理に詳しいかた計算して下さい。

回答No.3

hg3

No2の補足です。
出力をトルクに換算する場合、
トルク(N・m)＝出力（N・m/s）×60÷（回転数(rpm）×2π）
です。

よって、最大出力になる時の回転数がないと換算は不可。
750 ps＝551615.6 N・m/s

仮に、8000rpmで最大出力になるとするなら、
トルク＝551615.6×60÷（8000×2π）
　　　＝658.4(N・m)
となります。

また、ギア比は、エンジンの回転数とトランスミッションの回転数の比です。
トランスミッションの出力軸（ドライブシャフト）が1回転するのにエンジンが3回転するなら、ギア比は3となります。さらにドライブシャフトは、ディファレンシャルでタイヤの車軸とつながっているので、ディファレンシャルのギア比もないとタイヤが1回転する間にエンジンが何回転するかは分かりません。

よって、「100km/hのギア比」という表現はありませんし、まして100という数字を出力とトルクの換算の計算に使うのは間違いです。

さらにもうひとつ、トルクの単位はあくまで、N・mです。
力の単位Nと違います。よって、F=maの計算にトルクの値をそのまま使うのも間違いです。

摩擦の影響を考える前に、この辺の基本の理解が必要です。

補足

理論的には間違いですがギア比を用いて一度100kmになるようにギア比を計算して見てください。
出力特性が線形なら最高出力の回転数までを0~1とするような計算がなりたつことに気付くはずです。

ギア比やタイヤ外径などが必要なのは出力を速度に振り分けるのか力に振り分けるのかを決定するためです。

一般的などこかに書いてある式だけを見れば出力特性が線形でも駆動力は計算出来ず、もちろん100kmのギア比と言う定義も存在しえないですが、ギア比はあくまで出力の振り分け。
出力特性が線形であれば回転数によるトルクはほぼ変わりません。
そのため出力のみでも100kmまでで0~1の回転数となるように割り当てた計算ができます。
また、出力特性が線形でない場合も回転数ごとの出力を使用すればギア比が何kmに合わせられているかで駆動力を計算できます。

ギア比の速度とはそのことです。ギア比の速度は言わばギア比とタイヤ外径の統合値と単位換算を含めた数値なのです。
1馬力は75kgを1秒に1m動かす仕事率？です。
馬力÷ギア比速度×2646でおよその駆動力が出るはずです。
出力特性が線形な場合。
ギア比とタイヤ外径とトルクと回転数で計算して見てください。
およその数値が出ているはずです。
ギア比の計算はタイヤの外周回転速度を求めるもの{ギア比の速度}
外周の力も同時に求められますよね。
となれば出力とギア比の速度と単位換算でOKなはずです。
簡易的に目安が分かれば良いのです。
ここまで単純なのは、あくまで出力特性が線形の場合ですが。
線形でない場合は、エクセルなどで回転数ごとの馬力を使う必要があります。
ギア比の速度があった時点で回転数、ギア比、タイヤ外径を含んでいるのです。回転数とトルクで馬力。

回答No.2

hg3

馬力の単位を換算すると

750ps
＝750＊75kgf・m/s
＝750＊75＊9.8065N・m/s

となり、単位はNにはなりません。

回答No.1

hg3

計算できません。

加速の計算で、最も基本になる式は、
F=ma

Fは、物体に加える力(N)
mは、物体の質量(kg)
aが、加速度（m/s^2)

mは、車重と考えれば良いが、質問の条件に書いてありません。
Fは、一見、エンジン出力から計算できそうな気もするが、あくまでも車を進めようとるする力のことであり、エンジン出力そのものではないので、これもご質問の条件だけで計算するのは難しいでしょう。

補足

ああしまった！車重は1450kg{走行重量}
馬力カーブが線形なら100km/hのギア比と言うことで推測
750/100*75*3.6*9.80665{3600/1000}=19858.466N
これで車重うぃ割ってもグリップ関連が。。。。