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空気抵抗とは?

☆空気抵抗とは?
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空気抵抗って? と聞かれたら、
「空気の抵抗」としか答えられないので、もう少し調べた覚書です。

例で言うと、うちわであおいだ時、重たいなと思う感じの力が空気抵抗だと思うのですが、
辞書で見ると、とても難しい説明があるので、
もう少し言葉の説明で、簡単にいうと、おそらく、

空気抵抗というのは、
物が空気中を進む時に、空気を押しのけた時にかかる力や、
物が動いていない時に、空気が来たりして(風とか)を、その物が受けた力や、
その両方の事。

だと思います。


学生時代、空気抵抗という言葉が、よく出て来たのは、
「物は重いものでも軽いものでも同じ速度で落ちる」というような問題を
証明する類だったと思いますが、
ここで、「ただし、空気抵抗は考えない」と書かれていた記憶があります。

こういう問題の記憶からか、
「空気抵抗は考えない」の部分を忘れて、
「物は重いものでも軽いものでも同じ速度で落ちる」とだけ妙な思い込みをしている時期もありました。

「空気抵抗がなければ、物は重いものでも軽いものでも同じ速度で落ちる」というのが正しいそうです。


空気抵抗がなければ、物は同じ速度落ちるけど、空気抵抗があったら、同じ速度で落ちないという事で、
私たちが普段目にするものの多くで言うと、空気抵抗は受けるでしょうから、
(空気抵抗を受けない物って、そういう実験施設とか以外であるんでしょうか? 星とか?)
「物は、同じ速度では落ちない」と考える方が、普段は良い事になると思います。


例えば、空気抵抗の例で、
雨なんですが、
雨粒の大きさによって、落ちるまでの速度が違うとの事。

上空100mから雨が落ちる場合、
2mmの雨粒なら14秒、
5mmの雨粒なら10秒かかるらしいです。

この雨にも落ちる時に空気抵抗があって、
その空気抵抗によって、途中から「等速直線運動」とかいう
昔、学校で聞いた事があるような運動になっているようです。

等速直線運動というのは、物体が、等しい速さで直線上を進む運動らしいです。

終端速度(しゅうたんそくど)というのもあって、
空気抵抗と重力が同じになると、一定の速さで落下との事。

空気抵抗が少ない物は、早く落ちるし、
空気抵抗が大きい物は、遅く落ちる。
普段、部屋のほこり等が落ちるのを見ていたら、当たり前で知っている事なんですが。

空気抵抗は、歩いている時も普段生活している時にも、かかっている力になりますね。
宇宙空間などで、空気がない所では、もちろん空気抵抗はないんでしょうけど。





記載:2014年03月頃

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コメント


<No.4> りんご
小学生に分かりやすかったです!
(2015/08/27)

<No.3> ひかる
新幹線などは 通称操縦安定性(走行安定性)に重きをおいてあのようなデザインになったのだと
おもいます。
(2014/04/14)

<No.2> 管理者
うちわで、あれくらいの空気抵抗があるので、車の空気抵抗だともっとすごいんでしょうね。
アウディークワトロって車の形を見てみましたが、車にはそういう形が空気抵抗が少ないんですね。
レースでも使われる車のようですね。

新幹線も、空気抵抗に合わせて、前の形を色々変えて来ているようですが、
そういう試行錯誤が、燃費にも近づくんでしょうね。
(2014/04/14)

<No.1> ひかる
車の走行抵抗と言うのがあります。

メカニカルロス  風損抵抗  ころがり抵抗  路面抵抗  を全部たした値が走行抵抗です。

そして燃費計算等に使われる 慣性重量 等も別枠で考慮されます。

エンジンの出力からこの抵抗分を差し引いた値が実際の駆動トルクという事になります。

損失の中で一番大きな物はメカロスでエンジンの正味出力の約60%がこれにあたるという説もあります。だから往復運動エンジンを止めて回転運動のロータリーエンジンや対抗水平エンジン等
様々な苦心策が出回っているのですが、みんなメリットデメリットがあり結局今までのレシプロ
エンジンに頼らざるを得なくなっています。 しかし、電気モーターを主力としたハイブリッドは
メカロスが非常に少ない一面がありこれから先も使われると思います。
けれど風損抵抗はどうにもならないので、各メーカー共苦労しているようです。と言うのは風損抵抗は車の投影断面積に比例して大きくなる特性を持っているからです。
ところがこの風損抵抗が非常に少ない車が アウディークワトロ だったのです。
つまり 計測できないくらい良かったのです。そしてどうして良いのか実物を検討した結果、車の
床下に抵抗となる要因が少ない事がわかりました。これは、数々のスピードレースで培ったノウハウなのでしょう。
空気抵抗(風損抵抗)を少なくする技術は車のデザインで・・多少でも逆トルクを生み出す事ができれば・・・言い換えれば空気の流れを良くする事につきると思います。

(2014/04/12)



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