摩擦停止距離計算機
摩擦係数0.3の面を10 m/sで滑る物体は、16.9952702163 m進んで止まります。速さと摩擦係数を入れるだけで、水平な面での停止距離と減速の大きさが分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 初速度
- 10
- Mu
- 0.3
- G
- 9.80665 m
- 減速度
- 2.941995
- 停止距離
- 16.9952702163
- 精度
- 10
この摩擦停止距離計算機は、水平面上を滑る物体が運動摩擦によって静止するまでに進む距離を求めます。初速 v と正の摩擦係数 μ を与えると、閉じた形の距離は d が v の二乗を 2 倍の μ と g の積で割ったものとなり、減速度の大きさが μ g の等加速度運動学の標準結果です。速度がメートル毎秒、g がメートル毎秒毎秒のとき、答えはメートルです。初速ゼロは有効で距離ゼロとなり、摩擦係数ゼロは式が無限大に発散して停止を記述できないため拒否されます。エンジンは完全に決定論的な算術で、ネットワーク呼び出し、サンプリング、日付依存の近道はありません。
摩擦停止距離の意味と応答に含まれる内容
水平な粗い面上で滑り始めたあとに運動に逆らう水平力は、大きさ μ N の運動摩擦だけです。質量 m の物体について他の鉛直力がなければ、平坦面上の垂直抗力は N が m g に等しく、摩擦力は μ m g、ニュートンの第二法則から減速度の大きさ a は μ g になります。
本計算機が返す距離は、一定の μ の初等クーロン模型の下で、物体が速度 v で滑っている瞬間から静止までの経路長です。静摩擦と運動摩擦のどちらを選ぶか、斜面幾何の解法、空気抵抗の付加、多体の自由体図の解法は行いません。有効な μ と初速（および任意の g）を入力すると d を返します。
μ と g が正で有限なら速度ゼロは有効で距離ゼロになります。数値接触シミュレーションや突起のモンテカルロ標本化はありません。μ がゼロなら停止距離は無限になり、負の μ はこの模型で意味を持ちません。
学習・設計・ソフトウェアにおける摩擦停止距離の位置づけ
学習者は、教科書が自由体図のあとに運動摩擦を導入するとき、ワークシートが μ と初速を与えてブロックが静止までにどれだけ滑るかを問うとき、あるいは競技問題が完全な多体シミュレーションなしで d を求めるときに、滑走停止距離に出会います。
教員は、単位を黙って切り替えたり静・動係数を混同したりする不透明な電卓アプリに頼らず、控えめな v と μ の解答キーを事前生成できます。
開発者は同一契約をスクリプトから呼び出し、ゲーム物理デモ向けの決定論的テストベクトルを用意したり、自由体図の前に利用者入力の接触パラメータを正規化したり、手描きスケッチではなくメートルを要求するプログラミング課題を満たしたりします。
一次の工学・安全確認は、抗力・斜面・多軸荷重をモデル化する前に、粗い運動係数と解放速度だけが分かるときに d が v の二乗を 2 μ g で割った形を使います。
活用例
宿題と実験の確認
採点やトラック・タイマーの実験データとの比較の前に、初速と μ から滑走停止距離を計算します。
決定論的テストフィクスチャ
単体テスト・ゲーム物理デモ・CI アサーション向けに再現可能な d = v²/(2μg) の値を生成します。
設計・指導ソフトウェア
静力学デモ・斜面ヘルパー・対話型レッスン向けに、利用者入力の速度と摩擦係数を正規化します。
よくある質問
ここでの停止距離の定義は？
d = v² / (2 μ g)。v は非負の初速、μ は厳密に正の運動（または有効）摩擦係数、g は重力加速度（既定 9.80665 m/s²）。v が m/s なら d はメートルです。
斜面や静摩擦は扱いますか？
いいえ。 一定の μ と減速度 μ g の水平面運動摩擦をモデル化します。静的閾値や斜面は有効な μ と速度に自分で帰着させるか、専用の斜面ツールを使ってください。
なぜ結果は精度で丸められますか？
既定精度は小数 10 桁で、precision は 0 から 15 に設定できます。
摩擦係数をゼロにできないのはなぜですか？
摩擦がなければ物体を減速させるものがなく、式の距離が無限大になるためです。摩擦係数はゼロより大きくしてください。一方、速さがゼロなら有効で、距離はゼロになります。
速さが変わると停止距離はどう変わりますか？
停止距離は速さの2乗に比例します。速さが2倍になると距離は4倍になるため、わずかな速度の増加でも止まるまでの距離が大きく変わります。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/friction-stopping-distance \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"initial_speed":10,"mu":0.3}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/friction-stopping-distance", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"initial_speed": 10,
"mu": 0.3
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/friction-stopping-distance",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"initial_speed": 10,
"mu": 0.3
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/friction-stopping-distance", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"initial_speed":10,"mu":0.3}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"initial_speed":10,"mu":0.3}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/friction-stopping-distance", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"initial_speed": 10,
"mu": 0.3
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.friction_stopping_distance",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
宿題・実験準備・設計確認にはブラウザで無料で使い、手作業で浮動小数点の手順を発明してはならない CI・指導ソフト・教材デモ向けに再現可能な停止距離フィクスチャが必要なときは、成功リクエストごとに $0.002 で API を呼び出してください。
摩擦停止距離の意味と応答に含まれる内容
終速度ゼロかつ a が −μ g のとき、運動学の恒等式 v_f の二乗が v_i の二乗に 2 a s を加えたものから、直ちに d が v の二乗を 2 μ g で割った形に整理されます。応答には正規化された入力 initial_speed・mu・g、導出された減速度 μ g、stopping_distance、使用した精度、メソッドタグ friction_stopping_distance、短い公式のメモ、SI 速度入力向けの単位ヒント m が含まれます。エンジンはサポート範囲内で閉じた形を評価するか、invalid_input で入力を拒否します。拒否されるのは initial_speed または mu の欠落、非有限値、文書化された上限を超える大きさ、正でない g、負の速度、ゼロまたは負の μ です。摩擦力 F が μ N、摩擦なしの自由落下、一般の s が u t に半分 a t の二乗を加えたものが必要な場合は専用ツールを使い、本ページは v と μ からの滑走停止距離のみを、ワークシート・単体テスト・API 利用者向けに安定した数値出力で答えます。
v・μ・g の読み取りと d の再現性の保ち方
ゼロは許可され、停止距離ゼロを返します。数値文字列の先頭プラス記号や科学的記法は有限小数として解釈できる場合に許可され、埋め込み空白や非数値トークンは拒否されます。初速の推奨フィールドは initial_speed ですが、表計算・クエリ文字列・型付きフォームが同じ契約を再利用できるよう、別名 v・speed・velocity・u も受け付けます。速度は有限かつ非負でなければならず、負値はフィールド名を含む invalid_input で失敗し、誤ったセルが黙って無意味な結果になるのを防ぎます。摩擦係数の推奨フィールドは mu で、別名は coefficient・friction_coefficient・mu_k です。μ は有限かつ厳密に正でなければならず、ゼロは d が v の二乗を 2 μ g で割る形で無限停止距離になる旨の invalid_input で失敗し、負の μ も同様に拒否されます。任意の g は別名 gravity・gravity_acceleration を持ち、省略時は標準重力 9.80665 メートル毎秒毎秒を使い、指定時は有限かつ厳密に正でなければなりません。ブラウザの無料実行と有料 API を組み合わせれば、摩擦停止距離の式を自ら再実装せずに自動化パイプラインで同一の数学結果を得られます。
学習・設計・ソフトウェアにおける摩擦停止距離の位置づけ
製品・教育ツールは、学習者が速度と摩擦係数を入力し UI がどれだけ滑るかを示す必要があるときにエンドポイントを使います。本ページでは作業はすべてブラウザ内で行われ、API では成功した照会ごとに $0.002 がかかり、検証失敗は課金されず、応答後に何も保存されません。無料の対話的探索と同一の有料 API という分割は KIT の tier A カタログの他項目と一致し、教室デモから自動化パイプラインへ数学結果を変えずに移行できます。関連する力学には摩擦力や運動学距離のヘルパーを、無料で決定論的な物理計算機の小規模ラボには他の数学エンドポイントを組み合わせてください。
技術的な質問
摩擦停止距離計算機の料金は？
本ページのブラウザでは無料です。API では成功リクエストが $0.002、無効入力は課金されません。
摩擦係数がゼロのときは？
invalid_input で拒否されます。この模型では μ ゼロで d が無限になるため、API は Infinity を返さず要求を拒否します。