遠心力、または「中心から逃れる力」は、オートバイが急カーブで転倒するのを防ぐものです。この力はバイクを円の中心方向に押し、重力によるトルクを相殺します。
オートバイのレース イベントを見たことがあるなら、オートバイのライダーが地面に非常に近くまで曲がり、それでも転倒しないことに驚いたことでしょう。神はあなたを助けてくれます。あなたがそうしようとしたとしても、その結果はあなたの友人や他のすべての人 (あなたとは関係のない人) にとって良い模範とはならないかもしれません.
それについて考えたことはありますか？バイクがつまずくことなく、どうやってこれほど曲がるのですか?
さて、この奇妙なアスファルトの謎を解き明かす時が来ました.
この重要な要因は、バンクの角度です。 .急カーブのある道路は、内側が少し高くなっているのを見たことがあるでしょう。これは「道路の土手」と呼ばれます .道路をバンクすることで、転倒することなくタイトなターンを容易に行うことができます。しかし、バイクが急カーブを曲がったときにバイクに作用する力について話しましょう。
ニュートンの第二法則
あたかも本物が十分ではないかのように、まったく別の世界、「偽の」力の世界があります。オブジェクトに力が加えられると、その動き (または動き方) が影響を受けることがわかっています。たとえば、ゆっくり走っている自転車に乗ると、速度が上がり、速く動き始めます。これが、力が運動に与える影響です。次のように、ニュートンの第 2 法則によると、物体の加速度と直接関係があります。
フェイクフォースの紹介
ニュートンの第 2 法則は、加速していない基準座標系でのみ機能します。移動中の車に座っているときは、いつものようにニュートンの第 2 法則が機能することを望みます。これが、システム全体に偽の力を追加する理由です。
この偽の力は、運動の加速度とは反対方向に作用します。車のバックミラーにボールをぶら下げたときに、ボールにかかる張力の水平成分と釣り合うようにボールを押し戻す力です。これが、車が動いているときにボールがぶら下がらず、車と一緒に飛んでいるように見える理由でもあります。
オートバイへの適用方法
オートバイが円を描いて移動している場合 (ターンを行うには、通常、線路上を円を描くように移動する必要があります)、一定量の加速度が発生します。 この場合、偽の力は反対方向に作用し、ライダーを加速度とは反対の方向に押します。
オートバイの場合、この偽の力には名前があります。「中心から逃れる力」としても知られる遠心力です。
バイクを曲げる
クレジット:Toa55/Shutterstock
自転車が円軌道を移動するとき、自転車にはトルクが作用します。 トルクは、物体に作用する力がその物体を回転させる量の尺度です .バイクの場合、円の中心方向にバイクを押す外力があります。この力は通常、タイヤと路面の接触によって生じる摩擦力と同じです。
バイクに寄りかかる
摩擦力 (タイヤと路面の接触によるもの) と法線力 (オートバイを押し上げる地面によるもの) は、どちらもトルクが計算されるポイントで適用されるため、ゼロ トルクになります。下の図を見てください:
これにより、偽の力によるトルクと重力によるトルクだけが残ります。 これらのトルクは反対方向であるため、互いに打ち消し合い、安定したシステムを構築できます .一方、バイクが傾かずに急カーブを切ると、重力がトルク点を押し上げてトルクがゼロになります。その位置からのゼロトルクは、偽の力からのトルクをキャンセルできないことを意味します。したがって、システム全体のバランスが取れていません。
簡単に言うと、重力によるトルクが偽の力によるトルクを相殺するので、転倒することはありません .これは、ライダーがかなりの速度で曲がっている間、自転車に乗り続けるのを助けることを意味します。とても奇妙に聞こえるかもしれませんが、実際には本当です。
言い換えれば、物理法則があなたを守ってくれるので、学習が役に立ちます!
