これは、他の場所で話したことの多くをまとめた素晴らしい質問です。 ドラッグに関する記事。そして、結局のところ、あなたの車にどれだけの抗力があるかを知るための比較的簡単な方法があります。
記事「力、力、トルク、エネルギーのしくみ」では、ニュートンの第2法則について学びました。これは、力（F）が質量（m）に加速度（a）を掛けたものに等しいと言い換えることができます。
F = maまたはa = F / m
F = maまたはa = F / m
この方程式が意味するのは、車に加えられた力があなたの車を加速させるということです。一定の速度で運転しているとき、エンジンで生成されたパワーはタイヤで力に変換されます。抗力は反対方向に作用し、エンジンがタイヤに発生する力と同じです。これらの力は等しく反対であるため、車にかかる正味の力はゼロであり、車は一定の速度を維持します。エンジンによって生成された力を取り除く場合（たとえば、車をニュートラルにすることによって）、車にかかる力は抗力だけです。車に正味の力があるので、車は減速し始めます。
車の質量と加速度を測定できれば、力を決定できます。埋め立て地で車の重量を測定して、質量を決定することができます。また、ニュートラルにしたときに車が減速するのにかかる時間を測定することで、加速度を決定できます。
実験を設定する前に、車にかかる力について少し理解するのに役立ちます。
力道車をプッシュする車の走行速度に応じて変化します。これは、次の形式の方程式に従います。
道路荷重力= a + bv + cv2
道路荷重力= a + bv + cv 2
文字vは車の速度を表し、文字a、b、cは3つの異なる定数を表します。
- Aのコンポーネントは、速度に依存しません。これは主に、タイヤの転がり抵抗、ブレーキパッドからの抵抗などの自動車のコンポーネントの摩擦、またはホイールベアリングの摩擦に起因します。
- Bの成分は、成分中の摩擦から、タイヤにおける転がり抵抗から来ます。
- Cの構成要素は、空気の前面面積、抗力係数と密度などの空気抵抗に影響を与えるものから主に来ます。
この方程式で重要なことは、車にかかる力が高速で非常に速く大きくなることです。時速70マイルでの車への力は時速60マイルでの力よりはるかに高いです。
これは、非常に狭い速度範囲で加速度を測定したいことを意味します。3mphや5kphのようなものが機能するはずです。作業が簡単なため、この計算はメートル単位で行います。
あなたの車の質量があなたとあなたの母親を含めて2,000キログラム（kg）で、100kphから95kphの間の加速度をチェックするとします（平均速度は97.5kphまたは約60mphなので、次のようにします。制限速度が十分に高い高速道路）。交通量の少ない平坦な道路を選び、風が穏やかで雨が降っていない日に行う必要があります。
お母さんに時速105kmまでの車を手に入れてもらい、ストップウォッチを用意してもらいます。惰性走行を開始するために、車をニュートラルにするように母親に伝えます。車が時速100キロに減速したら、タイマーを開始し、時速95キロに達したらタイマーを停止します。高速道路の同じ部分で別の方向に進むなど、これを数回実行することをお勧めします。すべての時間を記録し、それらを平均します。
平均時間が10秒だったとしましょう。これで、抗力を計算するために必要なすべての情報が得られました。いくつかの変換を行う必要があります。メートル/秒、/秒（m / s 2）での加速度が必要です。
あなたの車は時速5,000メートル、つまり毎秒1.389メートルである時速5キロで減速しました。これだけ減速するのに10秒かかったので、加速速度は0.1389 m / s2でした。
質量と加速度を方程式F = maに代入するだけで、力を見つけることができます。ここに便利な測定コンバーターがあります。
したがって、時速60マイルでこの架空の車にかかる力は約60ポンドです。これはまた、車を時速60マイルで走行させるために、エンジンが車輪に60ポンドの力を加えるのに十分な力を生み出さなければならないことを意味します。
また、これがどれだけのパワーであるかを把握することもできます。力は力に速度を掛けたものに等しい。したがって、私たちがしなければならないのは、ニュートン単位の力にメートル/秒単位の速度を掛けることだけです。これにより、ワット単位の電力が得られます。
テスト実行の平均速度は97.5kphで、これは毎秒27メートルです。したがって、電力は278Nに27m / s = 7,500ワット、つまり7.5キロワットを掛けたものになります。これは10馬力です。
