重い電車を動かそう！～リニアモーターの原理～ - 工学のトビラ

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より速く。世界最速をめざして。～軽くて強い自動車用材料～

より速く。世界最速をめざして。
～軽くて強い自動車用材料～

2018.04.09

#熱とエネルギー
#運動エネルギー

モータースポーツの最高峰と言えば，フォーミュラ1(F1)です。参加チームは「より速く」を目指して、日々挑戦しています。

自動車を一定速度で走らせるにはガソリンと言うエネルギーを消費します。なぜ一定速度で走らせるためにネルギーが必要なのでしょうか？

走っている自動車には下の図のように風とタイヤによる抵抗があり、それによって進行方向とは逆向きの力を受けます。

運動方程式は F = maですから、運動している車には常に逆向きの加速度を受けています。ですから等速で運動させるためには常に加速度（エネルギー）を加え続けなければ行けません。レーシングカーはこの風の抵抗が小さくなるように形が工夫されています（実際には揚力の事も考慮されています）。
また走っている自動車の速度は、運動エネルギーをE，自動車の質量をmとすると、

となります。

与えるエネルギー（ガソリン）の量が同じならば、自動車の質量が軽ければ軽いほど速度が速くなります。実際にレーシングカーは軽自動車より軽いのです。しかも最高速度は新幹線なみ！ただ軽いだけならば発泡スチロールでも良さそうですが、事故時の安全性も考えて（←工学的！）、軽くても強い材料が使われています。色々な技術が組み合わせてレーシングカーは設計されています。ここで得られた技術の一部はみなさんが乗る乗用車にも応用されています。

（九州大学　田中將己）

より速く。世界最速をめざして。～軽くて強い自動車用材料～

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～軽くて強い自動車用材料～