外側、そして内側からも変換!

2019年8月20日

引き続き「レースラフティングにおける運動エネルギー」の記事です。

ラフティング競技のボートを以下に効率よくカーブさせるか?いかにスピーディーに曲線上を進ませることか出来るか?

これらの課題について「運動エネルギー」という要素を取り入れつつ説明しています。

ここまでの流れです。

前回の記事では、「運動エネルギーの方向の変換」について、自転車を簡単な例にして説明しました。

上のような状況において、

”変換部分”において、地面(道路)からの「作用反作用の法則」が働くために、この自転車の「運動エネルギーの方向の変換」が行われた・・・・というところまでです。

これは難しく考えなくとも、誰でも経験的にイメージできるのと思います。

ようするに、地面(道路)という”壁”が存在していたために、「自転車の運動エネルギー」という力にとっては、そうなるしか選択肢が無かったというわけです。

地面(道路)という壁が、自転車の運動エネルギーを跳ね返した・・・というわけですね。

(もっと細かく言ってしまえば、「自転車そのものの構造」というのも、それを可能にした大きな要素になっています)

また、このケースをまた別の視点から見てみると次のようにも考えることが出来ます。


「カーブを描いて進んでいく物体を、そのカーブの外側から押し返した」

「その物体の運動エネルギーをカーブの外側から押し返し、その方向を変えた」とも。


では、もし、この「運動エネルギーの方向の変換」を可能にした「地面(道路)」が無かったとしたらどうでしょうか?

ようするに、カーブの外側から押し返すことが出来ない・・・という状況です。

外側からは、何もできない状況で、運動している物体の進行方向を変えるのは???

簡単ですね。

外側から何もできないのであれば、内側から何かしてあげればいいのです!

内側から、何かしらの力をこの物体に与えてあげれば、この物体はカーブを描いて進んでいくのではないでしょうか?

例えば、糸のようなもので内側から引っ張る・・・・・。

「振り子運動」のようなものです。イメージはこちら。

 

この場合は円運動になりますね。

もしくは、引っ張る糸の支点もカーブを描きながら移動していけば、物体はそれだけ大きなカーブを描きながら進んで行くことになります。

このときのイメージはこちらです。

 

この場合は、糸の支点が「レース」のようなものに沿って移動していくというようなイメージです♪

これらの2つの例も、「運動エネルギーの方向の変換」をしています。

カーブの内側から、物体に力を働きかけ、その物体の進む向きを変えたのです。

カーブの内側から、「運動エネルギーの方向の変換」を行った例ですね♪

さて、これまでの記事で、物体がカーブを進んでいく際の「運動エネルギーの方向の変換」について、カーブの外側と内側、両方から力を働きかける例を紹介してきました。

物体を上手くカーブさせる方法の一つとして、そのカーブの内側、もしくは外側、もしくはその両方?から、上手く力を働きかけ、その運動エネルギーの方向を変えてあげれば、スピードをそれほど減速させることなくカーブを進んでいけそうです♪
(実際にはもっと色々な方法があるでしょう)

では、次回からは、これをどうやって、「レースラフティングでのカーブを進んでいくボート」に応用していくか・・・について説明していきたいと思います♪

これらの内容は、私の感覚・イメージを「物理」に当てはめて説明しようとしている事なので、もしかしたら「物理学的」に間違っていることを書いているかもしれません。その際にはご指摘して頂けると嬉しいですm(_ _)m

 

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