エッヘン

2006年 01月 02日 の記事 (2件)


自転車は何故倒れないか?
自転車が2輪ですから重心を支えるには安定しません、止まると倒れます。それでは、走っていると何故倒れないのでしょうか?
自転車に乗る技術と何故倒れないかのつながりがありません、理由がわかったら自転車に乗れることでも、自転車に乗れたから理由がわかるのもでもありません。
全く関係ないのです、自転車に乗れる人も、乗れない人も同じです。そこで何故を追求して見ます。
2輪で地面に接地してるので、ブレーキをかけたら前後と常時左右方向には乗ってる人の重心移動ができます。これが基本です、しかしこれだけでは、非常に乗りにくいため、前輪にキャスター角を設けています、椅子のキャスタと同じでハンドルの回転軸の延長線より進行方向に向かって後ろに接地するのです。アメリカンバイクのハンドルの軸が大きく傾いて大きなキャスター角をつけています。この効果は、傾けるとキャスタ角で車輪が傾けと反対側に移動して傾いた側に回りこみ傾けを起き上がらす働きをします。
自転車を乗らないで 後ろから押してやると速度がある限り倒れないのはこの原理です。
(力を抜いてハンドルを握ると自転車に早く乗れる、少し役に立つね)
速度が無くても前と後ろのブレーキを輪ゴムでかけた状態にすると、自転車は無風であれば倒れないポイントがあります。トライアルバイクのスタンディングもこの原理です。
タイヤの径が大きいとハンドルを切った状態で前と後ろのタイヤに角度がつき少し傾けると二辺で三角形ができます、この三角形の中に重心を入れると自転車は2輪で静止し倒れません。お試しあれ。
大きな車輪の自転車、キャスタ角の大きな自転車は手放しで走れます、車輪の小さなママチャリが不安定なのはこの理由です。

殿の古い写真です、キャスタ角がわかります。
2006 01/02 21:22:53 | 何故の解明 | Comment(0)
Powerd by バンコム ブログ バニー
受圧面積(新年明けましておめでとう)
羽越線での脱線事故でも触れましたが、走る車から手を出すと風の圧力を受けます、その手を上下に振るとその速度に応じて抵抗が増えます。
手を振ることで受ける面積が変わるのです、このことは、ヘリコブタのロータや風力発電のプロペラが扇風機のように羽根が広くなくても、高速で回転させることで、見かけ上の受ける面積を増やすことができるのです。もし扇風機のようにプロペラが広かったら一枚のロータが作用した風を次のロータが受けてしまいます。これは風を強く押し出すことができなくなります。
ロータの幅を少なくして、枚数を増やすか?幅広のロータで枚数を減らすか?長いロータで広い面積に作用させるかの選択支があります。
ピッチコントロールで風の量を変更する場合は、ロータのねじれ剛性から短く幅の狭いロータで枚数を増やす傾向に現在はなっています。
家庭用の扇風機も回転数を変えないで、ピッチを変えるものがでてくるかも、このメリットは、風の変化を細かくつけて自然のそよ風を作ることができます。
飛行機→船→陸(自動車、白物家電)に適用される技術です。

見る視点で理解が変わります。宇宙て物理の世界だ。
2006 01/02 09:50:09 | 何故の解明 | Comment(0)
Powerd by バンコム ブログ バニー