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公式

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結果

制動距離
40
メートル
停止までの時間 4 s

制動距離とは?

制動距離とは、物体が初速から完全に停止するまでに進む距離のことです。減速度が一定(等加速度)であると仮定すると、制動距離は初速と減速の大きさだけで決まります。この計算ツールでは、運動方程式 \(d = \frac{v^{2}}{2 \cdot a}\) を用います。ここで v は初速、a は減速度の大きさを表します。

初速と停止までの制動距離を矢印で示しながら減速する車
制動距離とは、車両が初速から完全に停止するまでに減速しながら進む距離です。

使い方

初速を「メートル毎秒(m/s)」、減速度を「メートル毎秒毎秒(m/s²)」で入力してください。制動距離(メートル)と停止までの所要時間が表示されます。km/h を m/s に換算するには 3.6 で割り、mph(マイル毎時)からは 0.447 を掛けてください。

計算式の解説

運動方程式 \(v^{2} = v_{0}^{2} - 2a \cdot d\) において、最終速度 \(v\) をゼロとして \(d\) について解くと、$$d = \frac{v_{0}^{2}}{2a}$$ が得られます。速度は二乗されるため、スピードが2倍になると制動距離は4倍になります。高速になるほど危険性が一気に増すのは、まさにこの理由によるものです。停止までの時間は \(t = \frac{v}{a}\) で求められます。

各変数にラベルを付けた d=v²/2a の公式の図
停止距離は初速の2乗に比例して大きくなります。

計算例

時速72km(20 m/s)で走行する自動車が、減速度 5 m/s² でブレーキをかけたとします。制動距離は $$d = \frac{20^{2}}{2 \times 5} = \frac{400}{10} = 40 \text{メートル},$$ 停止までの時間は \(t = \frac{20}{5} = 4\) 秒となります。

よくある質問

反応距離(空走距離)は含まれますか? いいえ。これは純粋な制動距離のみです。実際の総停止距離には、ブレーキを踏むまでに進む反応距離(空走距離)も加わります。

減速度の値はどれくらいにすればよいですか? 乾いたアスファルト上の一般的な乗用車では、おおよそ 7〜8 m/s² 程度で減速します。濡れた路面や凍結路ではこれより大幅に小さくなります。ご自身の状況に合った値を入力してください。

なぜ減速度は正の値でなければならないのですか? 計算式は \(2a\) で割るため、ゼロや負の値は無効になります(物体が永遠に止まらないことになるため)。本ツールはゼロ除算を防ぐ仕組みになっています。

最終更新: