ラフティングと「エネルギー保存の法則」!
前回の続きです。「レースラフティングにおける運動エネルギー」について書いています。
タイムを競う「レースラフティング」という競技においては、この運動エネルギーの扱い方というものが、非常に重要になってくるのです!
ここまでの流れはこんな感じです♪
このテーマに関しては、「物理」に関しての事も結構書いています。
さて、前回の記事では、
『ボートの速度が上がるにつれて、そのボートの運動エネルギーも増幅していく』
というところまで書いたと思います。
イメージ図としてはこんな感じです。
徐々に速度(ボートスピード)が上がるにつれて、そのボートの持っている運動エネルギーも大きくなってきます。そして、スピードが最大になったところで、その運動エネルギーも最大になるのです。
レースラフティングとは基本的にはタイムを競う競技です。(H2Hはちょっと違いますが)
ですから、基本的な考え方としては、そのボート(=そのチーム)の持っている最高速度でもって、競技のコースを漕ぎ抜けることが、そのチームのベストパフォーマンスになると言えます。
もちろん、コースの選択、状況にも実際には大きく左右されるのですが、仮に「失敗せずにベストコースを通る」と仮定したとするなら、
コース内をなるべく長い時間、最大速度で進むことが、そのチームの最速タイムを出すことにつながります。
この時のイメージはこうですね♪
スタートして、なるべく短時間で最大速度まで持って行き、それを維持する。
別の言い方をすれば、スタートしてなるべく短時間で最大運動エネルギーを作り、それをそのまま維持していく。
となります。
言うのは簡単ですが、これは非常に難しいことです!
短距離(スプリント)ならともかく長距離(ダウンリバー)では絶対に不可能です(笑)
陸上で言うなら、100メートル走のスピードでもってハーフマラソンを走るようなものですから・・・。
もし仮にの話ですが・・・
ラフティング競技において、完全な水平の水面をボートが進む際に、全く水の抵抗を受けない・・・そして、まったく空気抵抗を受けない・・・その他にも何の抵抗も受けない
というのであれば、その最大速度を維持することはおそらく簡単です。
簡単というか、一度その最大速度に達してしまえば、あとは何もしなくとも(漕がなくても)そのままのスピードでボートは進み続けるでしょう。
なぜなら「力学的エネルギー保存の法則」があるからです。
これは「外部から仕事をされないと、力学的エネルギーは変化しない・・・」という法則です。
ちょっと難しい説明となりますが・・・
「力学的運動エネルギー」とは「運動エネルギー」と「位置エネルギー」の和のことです。
上記の状況で、ボートは完全な水平面を進んでいるので、その位置エネルギーは変化しません。さらに、ボートには全く抵抗が無い状態です(つまり外部からの仕事はゼロ)
「外部から仕事をされないと、力学的エネルギーは変化しない・・・」
なので、ボートが持つ力学的エネルギーは変わらない! ということは・・・
「力学的運動エネルギー」=「運動エネルギー」+「位置エネルギー」
なので「運動エネルギー」にも変化は生じないということになります。
その「運動エネルギー」の公式は以下のとおりです。
K= 1/2mv ²
(Kが運動エネルギー、mは物体の質量、vは速さです)
この運動エネルギーKも変化しないことになるので、その速度Vにも変化はないということになります。
(ボートの重さmが変化しないという前提で)
(この説明、たぶん合っていると思います・・・)
外部からの仕事(空気抵抗や水面の抵抗)などが存在しなければ、このようなことになります。
と、長々とややこしい物理の話をしてきましたが・・・
実際にはこんなことありえませんね♪
実際の水面上を進むラフティングのボートには、実に様々な「ブレーキ要素」が働いているため、頑張って最大速度までボートのスピードを上げても、そのまま何もしなければ、ボートのスピードは徐々に落ちてきてしまうのです。
「じゃ、こんな面倒は説明なんかするなよ(怒)」
と思われる方も多いかもしれませんが・・・
今後説明していく話を、根本から理解する為には、上記の事は必ず確認しておく必要があるので、ご了承願いますm(__)m
ちょっと中途半端ですが、次回に続きます。
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