実は理系なもので…

たまにはあまりためにならない雑学（車ネタ）でも…

う～ん、何にしよう…とりあえず最初はブレーキネタで逝こう。


皆さん普段ブレーキって何気なく踏んでますよね？？
普通は何も考えずに、
「踏めば車が止まる」
程度にしか思っていないでしょう。。。（違ったらすいません）

で、とりあえずブレーキを踏むと何故車が減速するのか？
…について機械的にではなく、物理的に説明しますと（あっ、この時点でこのブログを見た人の８割が退いていった気がする…でもびみょ～にためになるかもしれない事も書いてみるので我慢して読んでみてくださいね？？）

ブレーキとは、、車の運動エネルギーを熱エネルギーに変換してその熱エネルギーを大気に放出することで車を減速させる装置です。
なんとなくパッドがローターに押し付けられるときに生じる摩擦によって減速しているように感じますが、実際はその摩擦によって運動エネルギーを熱エネルギーに変換し、それを大気に放熱することで減速しているのです。
このパッドとローターの摩擦によって、運動エネルギーから変換された熱エネルギーが大気に放出される量よりも大きくなってしまうと、結果的に熱エネルギーがどんどん溜まっていってしまいます…これが俗に言うフェード現象ですね。

要するに、、、

ブレーキの放熱性能＜運動エネルギーから変換された熱エネルギー＝フェード
↑↑一般車はハードに乗ると大抵こうなります。

ブレーキの放熱性能＞運動エネルギーから変換された熱エネルギー≠フェード
↑↑ポルシェなんかはこれですね。

そろそろ、
「もうやめてくれ～」
と言われそうなのでもっと現実的な例に話を移しますと…

車がある速度で動いているときにはその運動エネルギーは、

Ｅ＝１/２×ｍ×ｖの２乗

で表されます。
Ｅが運動エネルギーでｍが車の質量（重量）、ｖが車の速度、１/２はただの係数です。

ここで仮に、
「フルブレーキング時のブレーキの（限界）放熱量は一定である」
と仮定します（実際は条件によって異なりますが）

上の式に自分の車のデータを代入してみてください。
係数の１/２とｍ（車の質量）は常に一定の数値になりますが、問題はｖの２乗です。
これが何を意味するかといいますと…
仮に貴方が車で５０km/hまたは１００km/hで走っていたと考えてみてください。
先ほどｖは速度といいましたのでそこにこの速度を代入してみますと、速度だけで見ると１００km/hは５０km/hの２倍なのですが、Ｅ（運動エネルギー）は計算してみると４倍になりますよね？

ということは…
先ほど、
「フルブレーキング時のブレーキの放熱量は一定である」
と定義しておきましたので、速度が２倍になれば車を停止させるまでに必要な距離は４倍になるということです。
仮に速度が３倍になれば停止するのに必要な距離は９倍になるということです。
ということは…言い方を変えれば速度が２倍になったら４倍先まで見わたして危険予知をしなければいけない、とも言えます。

実際はブレーキはその時々の条件や、それ自体の性能によって限界放熱量も変わってきますので全くこのとおりの数値になるとは限りませんが。

上記を理解したうえで教習所で頂いた教本を開いてみると、速度と制動距離の関係のページで、
「あっ、だからそうなるのね」
と思えるはずです。


実はタイヤのグリップ限界値だとかその他もろもろも無視して書いてますがその辺はご容赦ください（＋Д＋)゛