- ベストアンサー
摩擦力と角加速度とトルクの関係
my3027の回答
補足です。Tma「摩擦力によるトルク」で角速度の関数かという点です。 (1)回転体表面に板材等で圧力をかけているクーロン摩擦によるトルクであれば、基本的にはＦ＝μＮで動摩擦係数と垂直抗力のみの関数です。 (2)摩擦はエネルギの散逸ですから、エネルギは熱に変わります。その熱が板に伝導し板のヤング率を下げるほど温度上昇すればＮが下がるためＴmaは下がります。 (3)摩擦係数自身も温度が上がれば厳密には下がります。材料と接触部の面あらさ次第です。トライボロジーの分野となります。 以上「摩擦によるトルク」以外情報が無い中、可能性として考えられる要因を列挙しました。後は設計者として要求仕様を満足する機構を設計されればいいのではないでしょうか。
関連するQ&A
- 角加速度とトルクと慣性モーメントの関係
トルクを慣性モーメントで割ると角加速度が出ると思うのですが どうして出るのでしょうか？ トルク：N 角加速度：α 慣性モーメント：Ｉ 式はN=α・Ｉ 単位だけで見ると N・m = rad/s^2 × kg・m^2 で一見関係が無いように見えますが・・・ 感覚的に、軽くて小さなものと重くて平べったいものを同じスピード（加速度）で回すときは 後者の方がかなり力がいるのはわかるのですが・・・ 式から関係性が見えません・・・ どなたかご存知の方、詳しい方、ご教示いただけますでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 加速度とトルク
以前に質問した続きになりますが、添付の写真の様な剛体の慣性モーメントとトルクを計算しました。 (1)は0.18×0.18×0.18の鉄製（50kg）で(2)の棒の先に取り付けられ回転軸から0.5ｍ離れています。 I1=50kg×（(0.09m＾2+0.09m＾2)/3+0.5m＾2）=12.77kg・m^2 (2)は棒で15.6kgで長さが0.8mあります Ｉ2=15.6kg×（(0.8m＾2）/3）=3.33kg・m^2 (3)は(1)の2段重ねで100kgありセンターが回転軸です。 Ｉ3=100kg×（(0.09^2+0.09^2)/3）=0.54kg・m^2 (3)の下側はベアリングで支えられており滑らかに回ります。 慣性モーメント：Ｉ=Ｉ1+Ｉ2+Ｉ3＝16.64kg・m^2＝166.4Ｎ・m^2 この機械の始動トルク：Tを測りましたところ、4.13Ｎ・ｍとなりました。 トルク：Ｔ 慣性モーメント：Ｉ 角加速度：α でα＝4.13Ｎ・ｍ/166.4Ｎ・m^2 となりα＝0.0248rad/s^2 半径ｒ=0.05mの位置での接線方向の加速度をaとして 加速度：a=0.0248rad/s^2×0.05m 加速度：a=0.00124m/s^2 となります。 Ｑ1.上記計算は摩擦などを無視した場合、合っておりますでしょうか？ ※加速度計での実測の加速度：aは0.2m/s^2でした・・・ どなたかご存知の方、詳しい方ご教示いただけますでしょうか・・・
- ベストアンサー
- 物理学
- 摩擦面で運動する物体の加速度のイメージについて
動摩擦係数μ'の平面で物体が摩擦力F'=μ'mgを受けながら、等速運動しているときの問題です。等速運動なので、物体にかかる力F=mαと摩擦力は釣り合って、慣性運動している。したがって、加速度は、α=μ'gとなる。 しかし、等速運動なので、加速度はないように思えるので、加速度があるということに違和感を感じる。例えば、等速運動速度vと加速度αの間には関係式はないのでしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- 物体の加速度を求める問題で
質量Mの乗り物の床の上に質量mの物体が置かれている。乗り物の床は滑らかで、物体との摩擦は無視できる。はじめ、物体は床の上に留め金で固定されている。 この物体をのせた乗り物を、水平面となす角θの斜面に沿ってすべり落とす。 乗り物と斜面の動摩擦係数をμとする。 という問題で 最初に乗り物の加速度を求めろという問いで 乗り物にかかる重力と動摩擦力から運動方程式を立てて a = gsinθ - μ(m + M)gcosθ / M と求め、乗り物が滑り落ちている最中に留め金をはずしたときの物体の加速度を求めろという次の問いに、物体にかかる重力と乗り物が動いているのでそれによる慣性力から運動方程式を立てて a' = μ(m + M)gcosθ / M と求めたのですが、最後に物体の乗り物に対する加速度の大きさを求めろという問いがあるんですが、これを求めるときはこれまでに出した2つの加速度の差をとればいいんでしょうか？ 慣性力を考えて2つ目の物体の加速度を求めたのでそれ自体がすでに相対化速度になっているような気がしてしまうんですが勘違いでしょうか？ 慣性力の考え方がいまいち分からなくなってきたので教えてほしいです。 すでに求めてある加速度も求め方がおかしかったら教えてほしいです。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 加速度と角加速度の関係について
速度と角速度の関係は 中心から質点までの距離がr,質点の速度がv,とすると 角速度ω=v/r [rad/s] になると思うのですが, 加速度と角加速度の関係は 中心から質点までの距離がr,質点の加速度がa,とすると 角速度α=a/r [rad/s^2] となるのでしょうか？ ご教示よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 角速度、角加速度について
モータ及びロータリアクチュエータのトルクを求めようとしています。 トルク（Ｎ・ｍ）＝慣性モーメント（ｋｇ・ｍ＾2）×角加速度（rad/sec^2）で求めることは理解しています。 そこで角加速度を求めようとしているのですが本によっては 角加速度(rad/sec^2)＝2×回転角(rad)/ｔ^2 角加速度(rad/sec^2)＝回転角(rad)/ｔ^2 の2種類の公式があります。 この2種類の使い分けはどうしたらいいのでしょうか？ 宜しくお願いします。
- 締切済み
- 機械設計
- 慣性モーメントとトルク
添付の写真の様な剛体の慣性モーメントを計算しました。 (1)は50kgで(2)の棒の先に取り付けられ回転軸から0.6ｍ離れています。 I1=50kg×（0.6m＾2） (2)は棒で11.775kgで長さが0.6mあります I2=(11.775kg×（0.6m＾2）)/3 (3)は100kgありセンターが回転軸です。 Ｉ3=(100kg(0.18^2+0.18^2))/12 (3)の下側はベアリングで支えられており回ります。 Ｑ1.下記の計算しているαの単位は何になるのでしょうか？（rad/s^2 度/s^2 それ以外！？？） Ｔ/Ｉ＝α トルク：Ｔ 慣性モーメント：Ｉ 角加速度α Ｑ2.計算した慣性モーメント：ＩΣ（Ｉ1+Ｉ2+Ｉ3）と 新たに測定した既知の角加速度：α2をかけるとトルク：Ｔ2 になるという計算でよろしいでしょうか？ 計算できそうですが、確証がないのでご存知の方、ご教示いただけますでしょうか？ よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
何度もご回答ありがとうございます！！ ＞（1)回転体表面に板材等で圧力をかけているクーロン摩擦によるトルクであれば、基本的にはＦ＝μＮで動摩擦係数と垂直抗力のみの関数です。 まさにこのケースです。 本当にありがとうございました！！