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自転車と物理現象
stomachmanの回答
- stomachman
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止めてある自転車が何故倒れるのかって...風が吹いたか誰かが押したか、ちゃんと立ててなかったか念力女に呪われたか、いやみんなニュートンが悪いのか？実は答えに窮しています。どういう現象を想定していらっしゃるんでしょうか.... 止めてある自転車はスタンドと、前輪、後輪の３点で立っています。荷物を載せたりして、自転車の重心から鉛直（重力の方向）に延ばした線がこの三角形の中に収まらないようになるとコケます。ところがやっかいなことに、コケ始めるとしばしば車輪（特に前輪）が回転するんですね。なぜなら、重心の周りで回転しようとする。車輪がないもの（例えば箱）を倒す場合にはこんな回転はできなくて、地面を横に押すことによって重心を横に移動させる力が発生する。つまり箱の角を中心として回転する。しかし、前輪が自転車に対して横を向いていると、この力が発生しないで、車輪が回ることによって、自転車全体が重心の周りで回転できる。重心はほぼ真下に向かって移動することができ、従って、ぱったん、と倒れないで、ぐべちゃ、とコケるわけです。ここに慣性モーメントが出てきます。自転車の各部について（質量×回転軸からの距離）の総和を取った物が慣性モーメントです。回転軸が地面にあるか、自転車の重心にあるかで回転軸からの距離が大きく違う。自転車の質量分布を概ね一様と考えると、前者に比べて後者は1/4の慣性モーメントしか持たないので、簡単に回転できる（小さい力で大きな角加速度が出せる）訳です。
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お礼
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補足
いや・・・すいません。”止まってる”っていうのは、人が乗った状態で止まってる場合です。 ただ止めてあるだけだったら、確かに普通に考えたら倒れるわけなんて無いですね。あ・・・でも、人が乗ったところで滅多に倒れないですよね。 荷物を載せた場合の説明、ありがとうございます。