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自転車を物理的に考えてみる

1 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/08/05(土) 18:38:40 ID:eKfuOwy2
タイヤの摩擦力F=μN
だから軽いほうがいい。ぐらいしか説明できん

2 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/08/05(土) 19:27:14 ID:???
メコスジを物理的に考えてみる

3 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/08/05(土) 21:46:03 ID:0sIHkDpx
ヒント:車輪の大きさ、空気圧

4 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/08/05(土) 22:02:19 ID:???
摩擦がなけりゃ漕いでも進まないだろ

5 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/08/05(土) 23:54:00 ID:???
リカンベントでググれ

6 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/03(日) 00:04:14 ID:???
自転車をこぐということは自転車+自分の体重を運んでいることになるのだが、
何故、歩きより自転車のほうが疲れないのか。
あきらかにおかしいではないか。

7 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/03(日) 01:19:08 ID:tCAkmgF+
歩くのと自転車どちらが疲れるかは、歩き方・こぎ方によるだろう

8 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/03(日) 05:52:13 ID:???
自転車には座りこぎと立ちこぎの二種類があるが、A4のちんちんは常に勃ちこきだ。

9 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/03(日) 06:02:46 ID:fHeXl0tB
距離(m)÷消費熱量(ki)

10 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/03(日) 14:03:14 ID:???
上下動がないから

11 :レッドゾーン:2006/09/03(日) 15:44:36 ID:???
一言で“インピーダンス マッチ”の道具ってのをどっかで見たが。

つまり歩きはトルクは余ってスピードがないローギアみたいなもので、
自転車は余ってるトルクを速度に増速する道具になってるとか。

他に、高ぁーい竹馬なんかでもそうかも。

12 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/03(日) 23:41:33 ID:eNS1D6AT
>>6
仮にも物理板にいる人間の書き込みには思えない

13 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/04(月) 11:17:20 ID:ezwSSwT5
自転車はフロントフォークを調整すると、無人で動かしても倒れない。
何故か説明しれ

14 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/04(月) 17:49:18 ID:p2uqY7V/
空気パンパンに入れた方が効率いいぞ

15 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/04(月) 17:59:25 ID:???
>>14
いれすぎるとパンクする

16 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/04(月) 20:59:25 ID:???
空気が少ない自転車より空気が多い自転車のほうが疲れにくいのは
物理学的になんでなんでしょうか

17 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/04(月) 21:17:49 ID:???
地面とタイヤの接触してる面積

18 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/04(月) 21:31:54 ID:66+V3An3
転がり抵抗

19 :雅文おにいちゃん:2006/09/05(火) 00:44:46 ID:2wLK0bkB
>>16
私としては、空気少ない→タイヤが大きくへこむ

→運動エネルギーが熱エネルギーに変化、が一番寄与が大きいと思う

誰かタイヤの温度を測る実験をしてください。

20 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 01:00:15 ID:RpKe67Ce
>>19
>>18につきる

21 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 01:00:53 ID:T85SX3In
>>19
違うだろ
コンクリート上ではタイヤ内の空気の体積はタイヤが回転してる間、ほとんど変化しない→タイヤ内空気に対して外部からの仕事はほぼゼロ→エネルギーロスほぼゼロ
取り敢えずパンクチャリ乗ってこい

22 :雅文おにいちゃん:2006/09/05(火) 01:17:20 ID:2wLK0bkB
>>21 失礼、説明不足でした
   空気ではなく、タイヤのゴムによる発熱
   でもこれは、転がり抵抗に包括されるような気がしてきた。

23 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 01:25:23 ID:???
>>22
転がり抵抗があるからタイヤの運動エネルギー(回転エネルギー)の一部が熱エネルギ−に変換される。別に間違ってない。
実際、タイヤ表面の温度は上がる。計測できる範囲かは状況次第。

24 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 10:55:42 ID:???
転がり抵抗とは微視的に何ぞや?

25 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 23:25:02 ID:???
自転車は足でこぐものですけど、
仮に手でこぐ自転車を作ったとします。
手でこぐほうが疲れやすそうなんですけど、
おかしくないですか?
物理学的には両者は等価のはずですよね?
出すスピードも、こぐ距離も同じなんですから。
なんで疲れに差がでるんでしょうか?


26 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 23:34:08 ID:???
>>25
君は逆立ちして通学しなさい

27 :雅文おにいちゃん:2006/09/05(火) 23:36:28 ID:2wLK0bkB
>>25

(1)普通に1時間立ち続ける、一時間逆立ちを続ける

(2)普通に100m歩く、逆立ちで100m歩く

ぜんぜん対照実験になってないような気がするけどとりあえずやってみよう

というか人体の疲労については物理屋の領域ではないだろう。

28 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 23:46:14 ID:???
>>25
構造に因る
足漕ぎでもリカンベントは楽だよ
by高卒のオジサン

29 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/05(火) 23:50:34 ID:???
ボートは足漕ぎと手漕ぎ両方あるがどっちのが速いんだ?

30 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/06(水) 00:16:12 ID:???
28

31 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/06(水) 02:24:28 ID:???
競輪の選手なら足漕ぎのほうが速いと思うし、
カヌーのインストラクターなら手漕ぎのほうが速いと思うぞ!

32 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/06(水) 22:30:28 ID:???
>>24
タイヤ表面の原子と地面の原子の間の相互作用により生じる力

33 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/07(木) 16:38:36 ID:???
>>32
その相互作用は具体的にどういう作用?

34 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/10(日) 08:54:12 ID:???
エネルギーの損失がない質量Mの理想的な自転車を考える。
質量mの人が立ちこぎで回転半径rのペダルをn回こいだとすると、
ペダルをこいだ前後での人の位置エネルギーの差の合計が運動エネルギーに変換されるから、
始め自転車が静止していたとすると、自転車と人の速さをvとして、
2nmgr=1/2・(M+m)v^2
が成り立つ。

35 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/10(日) 11:38:21 ID:???
だが理想的な自転車は存在しない

36 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/25(月) 03:34:59 ID:/HasrANB
建設的な議論はされぬままか

37 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/09/25(月) 14:57:00 ID:OW+PI1z/
自転車といえば、角運動量ぐらいしか思いつかないな。
何故タイヤを倒すと自転車は倒れず、曲がるのか…とか、面白いよね、
一年だからその程度しかわかんねw

38 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/10/10(火) 00:11:43 ID:SINE/uUw
ほとんど移動せずに立っていられるのも面白い

39 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/23(土) 00:13:39 ID:L5fz+3Oj
倒れそうになるとジャイロ効果でハンドルが切れて、ハンドルが切れるとタイヤが水平方向に回転
する時のジャイロ効果と、車体が曲がる時の遠心力とで立とうとする
ジャイロの力は90度の角度に働くからハンドルをきる時の軸が垂直に近い程ハンドルがかってに
内側に切れるが、切れる力が大きすぎるとバンクし難くなりハンドルが切れないようにおさえるか
体を内側に入れないと曲がれなくなる

移動せずに立っていられるのは、重心を動かさずに倒れる方に車体を倒してタイヤの接地点を
移動させて起こす


40 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/24(日) 01:37:13 ID:CNrTzhG5
二輪車がコーナリングする時は遠心力の他にバンクで重心が内側に移動する反作用の力、重心が下がる時の
接地圧の低下、バンクする時のジャイロ効果でホイールやタイヤ自体が内側に向こうとする力がリアタイヤにも
働くため、バンキング初期にフロントがスリップしやすい
バンクしている車体を起こす動作が通常ハンドルを内側に切る事なのでフロントスリップした時に無意識に
ハンドルを切ってしまわないようにする意識が必要


41 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/24(日) 02:02:42 ID:mIbuCojL
自転車のくせにおもすれー


42 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/24(日) 06:51:39 ID:???
自転車は上り坂で静止してても筋肉を緊張させペダルに力を与えなきゃならないけど、
足で立って坂道で静止しているときは、平地で立っているのと変わらない。

自転車で坂道をこいでのぼるときは、位置エネルギーを稼ぐ以上に、
この静止しているときの分のエネルギー消費が筋肉に加わっているのだろうか?

そうだとすると、自転車の形状とか、工学的な機構でこの余分な力を除けば
坂道をより楽にのぼれる自転車が設計できるのか?

43 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/25(月) 00:15:32 ID:lP57eFTl
ブレーキを使わない場合ペダル以外は地面とベアリングを通してつながっているから
ペダルが地面だと思えばよく、ペダルに立てば静止できる
てこの原理の短い方がペダルで、長い方がタイヤだから転がり落ちる力が
重く短い力になってペダルに伝わる

ペダルは力を出しやすい角度と出しにくい角度があるせいで、踏む力に余裕がある
状態でも進めなくなるから、ペダル角度によってギア比が変わる機構か、ペダルを
踏むごとにペダル角度を変えて、ペダルが真上と真下になる事を防ぐ機構を考えれ
ば登り坂が楽かもしれない



44 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/25(月) 01:40:44 ID:lP57eFTl
フロントタイヤが高速回転中にヨー方向ロール方向の強い衝撃を受けると
ジャイロ効果で歳差運動を始め、ハンドルからの入力、車体からの衝撃、
路面からの衝撃、遠心力などで増幅して収拾がつかなくなるウィーブモード
に陥る事がある

ウィーブモード
http://www.youtube.com/watch?v=lZviXw_YkuE

これは自転車では無いけど自転車でも起きる

45 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/26(火) 02:18:35 ID:464e42Q5
自転車が直立している時、タイヤの接地面は真下にあるが、曲がっている時は、
傾いてハンドルがきれるためフロントタイヤの接地面は前に、リアタイヤは
後ろになって内輪差を少なくする事が出来る。

フロントタイヤの接地面がどんどん前にいってステアリングシャフトの延長線
を越えた時、体が内側に入っていたり路面が斜め等の理由で横Gがかかると、
その横Gがハンドルを内側にきる力になって自転車を立てる力が強くなる。
それにきずかずに曲がると、グリップ力に関係無くフロントタイヤが切れ込んで
転倒する。



46 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/26(火) 02:34:38 ID:???
タイヤが大きい方が速いのはなんで?
ギヤ比を変えれば同じなんじゃないの?

47 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/26(火) 11:25:32 ID:???
スピードを出すためのギアはリアは小さくしてフロントは大きくするけど
リアスプロケットは中心に車軸が通る事と強度から小さくする余裕が
少なくて、フロントスプロケットは大きくしすぎると足にあたりやすい、
チェーンが長く外れやすい、変速機も大きいのが必要、フレームとの
接近、かっこ悪い等の理由で限度がある。

タイヤが小さい自転車は子供用という事でペダルのクランクが短い物が
ついていると大人は力を入れにくい。
調整をすればスタートダッシュ、コーナリングスピード、低重心、軽量化
では小径タイヤが有利。


48 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/27(水) 00:35:54 ID:???
自転車で坂道を登るときギアが軽い方が楽?

49 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/27(水) 02:47:23 ID:CoMvvIs7
楽。
軽いギヤは登り坂用。

50 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/28(木) 17:48:30 ID:???
横倒しの独楽と見ると・・・

51 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/28(木) 20:30:12 ID:???
自転車が曲がる要素にタイヤの接地面の内側のタイヤの外周と接地面の外側の
タイヤの外周の違いによるキャンバースラストがある。
これは車でいうと内側のタイヤと外側のタイヤに回転差を作って曲がるようなもので
あまり強い力ではないが高速になっても低速時と同じ軌道を通ろうとするので高速
なほど効いてくる。
細いタイヤは傾けた状態で直線上を簡単に転がせるので効果が減る。
外径の小さいタイヤは回転数が多く効果が増える。
自転車のハンドルを真直ぐで固定してバンクさせて押した時の軌道が自転車の
キャンバースラスト。


52 :ご冗談でしょう?名無しさん:2006/12/30(土) 06:23:23 ID:g0YLwXq0
>>43 
一応あるみたいだけど、チェーンはずれないのかな?
楕円スプロケット
http://www.youtube.com/watch?v=lezMN_V3XO0&mode=related&search=

53 :ご冗談でしょう?名無しさん:2007/01/06(土) 09:08:32 ID:8Jtk3tgy
むかしからあるけど、はやらないね。

54 :ご冗談でしょう?名無しさん:2007/01/06(土) 14:28:52 ID:???
初歩的な質問でしみません。例えば時速20qで駆動力を切る場合、一定速度で駆動オフ、と加速して速度が20qになった瞬間駆動オフ、で到達距離は変わるのでしょうか?

55 :ご冗談でしょう?名無しさん:2007/01/06(土) 14:31:36 ID:???
変わらない

56 :ご冗談でしょう?名無しさん:2007/01/06(土) 14:59:30 ID:???
>>55有り難うございます。
「すみません」が「しみません」になってた、ご免なさい。

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