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2011年4月23日土曜日

二輪が熱い件(ヤイクバイクと自転車が倒れない原理の定説が破れた)

自転車が倒れずに走れるのは補助輪が憑いているからというのはお子様時代の話。
おとなになって、自転車が倒れない理由は根性あるのみ。
なんて訳はなくて物理学の定説のようになっている。それどころか、ジャイロ効果の説明ではわざわざ自転車の車輪を使ってみせたりする。それなのに・・・

ギズモードの記事によると自転車が倒れない理由は車輪のジャイロ効果と言われていましたが、全くの間違いである。また前輪の取り付け角も無関係であったことが実験で明らかになってしまったそうです。ではなぜ自転車は走れるのか。
残念ながら定説が否定されただけで明確な答えが無くなってしまいました。

説明されている説明は、まるで人間が水上を歩く方法のよう。
人間が水面を歩けないのは水に沈んでしまうから。ならば沈まないうちに次の一歩をふみ出せば水面を歩けるはず。
まあ、忍法ではそんなことになっているのかもしれません。
ナルト忍法帖では、さすがにそこまで無茶なことは言わず、チャクラを使うことになっていますが何らかの水と反発する力を作用させられれば歩けるかもしれません。
自転車が前に進むのは、前輪が後輪より前に倒れやすい構造だからだそうで、前輪が先に倒れようとするけれど後輪とボディーで一体になっているので倒れることができず結果的に前に進むということだそうです。何となく今の自転車の原理とは違うような。ただそういう新しい理論に沿った自転車が作られるとかなり面白いものが出来上がりそうです。

関連記事:
自転車が倒れない理由って? 定説がくつがえっちゃいました!



その記事を見たのがWBSがはじまってから。

そしてなんと、WBS今日のトレたまはヤイクバイク
ニュージーランド生まれの電動バイクだそうで、ものすごく面白い形状。
なんと普通ハンドルがある部分には何も無い。

スキー場のリフトのような感じで腰のあたりをまくようにハンドルがある。
そしてそのハンドルにスロットルとブレーキが仕込まれている。
腕を後ろに回してコントロールするというのは自転車であれバイクであれない乗り方なのでかなりはじめは難しそう。
前駅姿勢も取れないから高速運転は無理だし雨の多い日本では少し辛いかもしれない。

それでも実に面白そう。
そしてなにより折りたたみ自転車以上にコンパクトになるのは公共交通機関との併用がしやすく、なにより住宅周りのスペースが極端に狭い日本ではオートバイなどなかなか置けないものですが、ヤイクバイクなら自宅に持込保管できそう。
シティーコミューター的な使い方をするには自転車より良いかもしれない。

最大の難点は大電力難のこんな時期に新規参入となったこと。
3月は日中のピーク電力だけを問題にすればよかったけれど、梅雨以降夜間の消費電力も上がり午前9時から半日近い長時間のピーク電力を供給するには発電能力をフルスロットルにしなくてはならない。原発のようにフルスロットルでの連続運転が前提で設計されている発電所は良いとして、その他の発電所の多くは臨時に電力需給が逼迫した土器だけ稼動させるとかすでに寿命が尽きているものを無理やり稼動させていて、そうでなくとも夜間は停止する前提で設計されているので24時間3~4花月もフル稼働続けるのは無理がある。
例えば自動車も一見ガソリンさえ足せばいくらでも走り続けられそうですが、24時間耐久レースというウェ時間走り続けるだけのレースさえ、多くの専用に設計され専門のメンテナンス要員が大量に張り付いているにもかかわらずつぎつぎ脱落していきます。普通の乗用車でもアクセルを目一杯踏んだままで10時間も走り続けることはとてもできません。発電所も同じでそういうつくりにはなっていない、なので寒くない期間は日中だけではなく夜間も発電所がメンテナンスできるよう消費電力を減らさなければ大事故になりかねません。そういう点ではとても気の毒なタイミングです。


なんと二輪車の話題が小一時間の間に2つも目に飛び込んできました。
機械物好きにはどちらもじっくりと味わいたい話題です。

1 件のコメント:

  1. 自転車が倒れない本当の理由

    ★信じ難い事に、その理由は今だに確定されていないのですね。

     と言う事でコメントしておきたいと思います。

    わかり易くする為に、始めに次の事例にて説明し、本題に入っていきます。

    ★上手くバランスを取りながら、長い棒を『手の平に立てる』
     こんな遊びを誰でも一度は、経験した事が有るのではないでしょうか?
     では、なぜ棒は倒れないのでしょう?

    ★不安定な物体が安定する条件として、次の事が考えられます

     1. 支点が3個以上有り、その3個以上の支点を結んだ ” 枠内 ” を
       物体の重心点と、地球の中心点を結ぶ鉛直線が貫く時。

     2. 支点が2個有り、その支点を結んだ直線と、物体の重心点と地球の
       中心点を結ぶ鉛直線が直交する時。
       支点が1個の場合は、物体の重心点と地球の中心点を結ぶ鉛直線が
       その支点を貫く時。
     
     3. 支点が2個有り、その支点を結んだ直線と、物体の重心点と地球の
       中心点を結ぶ鉛直線が直交しない時に、倒れようとしている重心に
       向かって遠心力が、作用し互いの力が吊合う時。

    ★棒が手の平と接触している部分(支点)を棒の(重心点)と地球の
     中心点を結ぶ鉛直線が貫く様にコントロールしている限り、棒は
     倒れません。つまり 2. の状態です。
     
     ちなみに、一輪車や昔懐かしい竹馬なども同じですね。

    ★さて本題の自転車ですが、自転車の支点は、2個ですのでハンドルを
     操作して支点(前輪・後輪)を結んだ直線と、重心点と地球の中心点
     を結ぶ鉛直線が直交する様にコントロールし続ければ、倒れません。
     走行状況によって 2.  や 3. の状態です。

    よく、ジャイロ効果、フロントフォークのアライメント、ジオメトリー等で説明する方がいますが、これは補助的に影響しているに過ぎません。
    もっとも自転車の手放し運転が出来るのは、キャスター角が設定されているからにほかありませんが、自転車やバイクが倒れない根本的な理由は、上記の条件を満たしているか? です。

    キャスター角の概念も無かった、草創期の自転車も立派に走っていた事実が、それを裏付けています

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