INTRO まっすぐ走るより難しい
慣性の法則により、全ての物体は「まっすぐ」進みたがる。
それを無理やり曲げて円を描かせるには、強烈な力が必要だ。
ハンマー投げ、スケートのコーナー、陸上のカーブ走。ここでは「外に飛び出そうとする力」との壮絶な綱引きが行われている。
Centripetal Force = 向心力 (実在する) | Inertia = 慣性 (遠心力の正体)
どっちに引っ張られる?
実は物理学に「遠心力」という力は存在しない(見かけの力)。
実際に存在するのは「中心に向かって引っ張る力 (向心力)」だけだ。
君がカーブで外に振られると感じるのは、君の体が「まっすぐ行きたい(慣性)」と叫んでいるからだ。
公式と負荷 (Formula)
向心力(F)は、速度(v)の2乗に比例し、半径(r)に反比例する。
Warning: Speed Squared
スピードが「2倍」になると、カーブを曲がるために必要な力(遠心力に耐える力)は「4倍」になる。
スピードが「3倍」なら「9倍」だ。
高速でコーナーに突っ込むのがいかに危険か、この式が証明している。
条件
- 体重(m) = 60 kg
- カーブ半径(r) = 20 m
- 走る速度(v) = 10 m/s (時速36km)
必要なグリップ力(F)の計算
30kgの重りを横から支えるくらいの力が必要。
これだけの摩擦がないと、足が滑ってコースアウトする。
Dictionary | 収録用語一覧
円の中心に引っ張る力。
これが実在する力。
実在しない見かけの力。
慣性がそう感じさせるだけ。
半径が小さいほど、
急カーブほどGは強くなる。
円の接線方向への速度。
本来進みたい方向。
スピードが速いほど深く倒す。
釣り合いを取るため。
地面を噛むグリップ力。
これがないと曲がれない。
体を内側にねじ込む力。
スムーズなターンのコツ。
内側の足や股関節。
ここがブレると遠心力に負ける。
カーブを制する
200m走のカーブ技術
200m走では、遠心力に耐えながら走る。
体を内側に倒すが、ただ倒れるだけではコケる。外側の足で地面を強く蹴り、無理やり体を内側へねじ込む必要がある。
「左足(内足)を軸に、右足(外足)で回し込む」感覚だ。
ハンマー投げの極限
7kgの鉄球を高速回転させると、遠心力で重さは300kg以上になる。
選手が後ろにのけぞるのは、その300kgに引っ張られないように体重でバランスを取っているからだ。
この綱引きが強いほど、リリース時の初速度は上がる。
JUNIOR ACTION
SELF-CHECK & MATH DRILL
1 バケツ水回し
Velocity = 速度(進みたい方向) / Centripetal = 向心力(引っ張る力)
水を入れたバケツを縦にぐるぐる回す。
逆さまになっても水がこぼれないのは、重力よりも強い遠心力(慣性)が水を底に押し付けているからだ。
ゆっくり回すと...ずぶ濡れになる。速度(v)が全てだ。
MATH CHALLENGE
カーブを曲がる時、外に引っ張られる力(F)についてのクイズ。
スピード(v)を「2倍」出したら、引っ張られる力は何倍になるか?
- 公式 : F = mv² / r
- 計算 : 2の2乗 = 4
- 答え : 4倍
これを制御できるのが一流だ。