ウィリーの背後にある物理学は、角運動量とトルクという 2 つの非常に一般的な物理的概念に基づいているということです。前輪を地面から持ち上げるためには、後輪に作用するトルクのバランスを崩す必要があります。これは、フロント アクスルが負担する負荷がゼロになるまでオートバイを加速することによって達成されます。これにより、リア アクスル、つまり後輪にかかるトルクが増加します。
どれだけ速く、より高度に、より洗練されたものを作っても、いじくり回したり微調整したりする人間の傾向は決して消えることはありません。たとえば、自転車を考えてみましょう。どんなに快適で素早い自転車を作っても、従来の方法で自転車に乗るのが「主流」すぎる人は常に存在します。モーターサイクリストは、ターンをバンクしたり、楽しみのために前輪を上げたりするために、危険なほど低い角度で曲がることがあります。ただし、これらの「スタント」は両方とも、物理学の重要な理解と操作を伴います。
この記事では、オートバイのライダーが自転車から落ちることなく、どのように前輪を上げることができるかを説明しましたが、次は、自転車の前輪を持ち上げる方法、つまり「ウイリーをポップする」方法を見てみましょう。
ウィリーとは?
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ホイールスタンドとも呼ばれるウィリーは、後輪を地面に置いたまま、問題の車両に対してライダーのレベルより上に前輪 (または車輪) を上げることを含む車両操作です。車やトラクターなどの他の自動車でも実行できますが、ライダーがオートバイや自転車でウィリーを実行するのを見る可能性が最も高くなります。
ウィリーは、明らかな理由から命知らずのスタントと見なされます。ただし、他の多くの大胆なスタントと同様に、ウィリーも 2 つの非常に一般的な物理的概念に基づいています。それは、角運動量とトルクです。
角運動量とトルク
最も基本的な用語では、角運動量は、円を描いて移動している (つまり、回転運動をしている) 物体の運動量の尺度と見なすことができます。物理マニアにとって、オブジェクトの角運動量は慣性モーメントと角速度の積です。
クォーターバックがボールを投げる際に回転を与えたり、弾丸が銃口から出る際に回転したりするなど、あなたの周りには角運動量の例がたくさんあります。
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一方、トルクは、物体を回転させるねじり力の尺度です。これは、日常生活の中でさらに一般的なことです。ドアノブを回したり、ロックを解除したり、車のイグニッションでキーを回したりするときなど、認識しているよりも頻繁にトルクを適用すると、何かにトルクが適用されます。より専門的に言えば、力ベクトル「F」、距離ベクトル「r」、および 2 つの間の角度のサインの外積です。 
角運動量とトルクについての理解が深まったところで、これらの物理的な力がオートバイの前輪をウイリー状態にするのにどのように役立つかを見てみましょう。
オートバイが水平面上を移動するとき、重力はオートバイの重心に作用し、垂直方向の力 (重力の反対方向に作用する) は地面から前輪と後輪に作用します。したがって、これらの力の間に平衡が確立され、バイクは正常に動きます。
前輪を地面から持ち上げるには、この 2 つの相反する力の均衡を乱す必要があります。より具体的には、後輪に作用するトルクのバランスを崩す必要があります。
これは、フロント アクスルにかかる負荷がゼロになるまでモーターサイクルを加速することで達成されます。これにより、リア アクスル、つまり後輪にかかるトルクが増加します。後輪の法線力は、後輪にトルクを加えないことに注意してください。重力とバイクのエンジンだけです。したがって、エンジンがしなければならないことは、(ドライブトレインを介して) 重力トルクよりも多くのトルクを後輪に供給することだけです。ウィリー！
「前線」が立ち上がる！
ウィリーを実行するにはどれくらいの力が必要ですか?
それはすべて依存します。ご覧のとおり、ウィリーを実行するために必要なパワーは、次の式から取得できます。
P =mva
ここで、P はパワー、「m」はバイクの質量、「v」はバイクの速度、「a」はバイクの加速度を表します。
この方程式から、ウィリーを実行するために必要なパワーは、オートバイの速度と質量に比例することが明らかです。実際のシナリオでは、これは、最小限の力で前輪を持ち上げるには、ゆっくりと動く軽量のオートバイが必要であることを意味します (オートバイが動くときに空気抵抗を克服するために必要な力は考慮しません)。
はい、それはまた、バイクでウィリーを実行するのに最適な時期は、動き始めたばかりであることも意味します。実際、スタート時は信じられないほど簡単なので、レースやライドの開始時に意識せずに誤って前輪を持ち上げてしまうことがよくあります。
ウイリーに影響するその他の要因
後輪のトルクのバランスを崩す以外にも、クリーンでスムーズなウイリーを促進する要因がいくつかあります。フロントスプロケットが小さく、リアスプロケットが大きく、ホイールベースが短いバイクが望ましいです。また、後輪により多くの体重がかかるように、できるだけ後ろに座る必要があります。
クールに見えるかもしれませんが、ウィリーを実行することは実際には非常に困難であり、非常に危険でもあることを忘れないでください!したがって、適切なトレーニングと練習なしに自分で試してはいけません。
