加速度

加速度

バイクが加速しているとき、以下の条件では、前輪にかかる荷重と後輪にかかる荷重はそれぞれ何％になっているでしょうか？



◆加速度が0.7G

◆重心の高さが0.5m

◆前輪と後輪の距離が1.4m

◆動いていない時には前輪に40％、後輪に60％の荷重がかかっていた



計算の仕方を教えてください。

（数字に弱いので、中学生でもわかるくらいでお願いします）・・・（＿ ＿）

バイクの質量をM、加速時に前輪と後輪に働く荷重をそれぞれ　Ff,　Fr　とする。

条件④よりバイクの重心は前輪から

　1.4 * 60 / (40 + 60) = 0.84m

の位置にある。

加速によって重心に後ろ向きに働く力は

　M * 0.7G = 0.7MG （Gは重力加速度）

前輪の接地点を中心としたモーメント(回転しようとする力)のつりあいを考えると

　0.7MG * 0.5 + M * G * 0.84 = Fr * 1.4

　（重心に後ろ向きに働く力のモーメント + 重心に下向きに働く力のモーメント = 後輪に上向きに働く力のモーメント）

よって

　Fr = (0.35+0.84) * MG / 1.4

　= 0.85MG

垂直方向の加速度は0なので 垂直方向の力のつりあいより

　Ff = M * G - Fr

　= (1-0.85) * MG

　= 0.15MG

したがって車輪にかかる荷重の割合は

前輪が

Ff / (Ff + Fr) *100 = 15%

後輪が

Fr / (Ff + Fr) *100 = 85%



…みたいな感じです。

力不足でこれ以上簡単には説明できません。

数学、、忘れました。





三角形で考えると、、



三角形の底辺が1.4ｍで、40:60で底辺を割り算します。

そこから導き出された点で、重心の前後関係がわかります。



その点から垂直に0.5ｍの線分をのばし、、



頂上で斜辺を結べば、三角形が完成します。

三角形の右側をバイク後ろとすれば、　『⊿』に近い形になります。





バイクは後輪が駆動するので、、、、

「後ろのタイヤとバイクをつなぐ点」（＝三角形の右下の角）が押し出してることになります。





・・で、



両端の角が負担する割合が4:6から変化するわけで。。











・・・・・・・・・・・・？？！！





バイクの「タイヤの半径」がわからないと計算できないかも！

タイヤの大きさによって、作用点？？がどの高さにあるのか変わってくるので





やや、、、そもそも私には解けないのかもしれません。