- 締切済み
巨大プールに帆を張ったイカダを停泊する力学的な方法
巨大なプールに帆を張ったイカダを停泊させる力学的な方法をご教授ください。 水面に浮かぶ面(帆)を動かす力の計算とそれを固定させるための構造について。 諸条件 ・イカダは幅2M・長8Mの木製パネル状の底に厚さ10cmの発泡スチロールを取りつけたもの ・帆は幅2M・高さ4Mでイカダの端に垂直に固定(イカダと帆の強度は無限大とする) ・帆には風を抜くための切れ込みなど加工出来ない。 ・プールの深さは4メートル ・プールサイドは無く無限にプールがあると想定 ・プールには流れが無いが風が吹いている。 ・風速は10m/s ・イカダの設置は1週間程度 ・プールの底に穴をあけるなどの加工は不可能 質問A 1:風速10m/sの場合、帆にかかる力は何kgなのか 2:質問1の力と釣り合う重さは何Kgか(浮力はかかるが水圧はかからないと想定) 質問B 1:図のようにイカダにロープを結わえ下記条件の構造体AまたはBを沈めた場合イカダを停泊させる事が可能か(風は常に一方向から吹くと仮定) 構造体の条件 ・素材はベニヤ(900x1800mm厚み11mm)を2枚使用し断面形状を「X」または「T」に組む ・ベニヤの組構造は強度があり水圧による変形は無いものとする ・ベニヤの重量は2枚で20kg ・ベニヤを沈めるために、ブロック合計40kg+α?を取付る(図参照) 2:不可能な場合、 ・面積はどのぐらい増やせば良いか。※面積に比例して重量は増やす。 ・または同じ物が複数個あれば可能か ・浮力の影響により重量不足の場合どのくらいの重量(ブロックの数)が必要か。 2:風が二方向(北風と南風)の場合、可能か(どういった構造なら可能か) 3:風が三方向(北、南、東)の場合、可能か(どういった構造なら可能か) 4:構造体からのロープはイカダ中央に固定するが他に適切な位置はあるか 質問C もっとシンプルあるいは(複雑でも)斬新な方法はあるか 以上大変細かい条件を書いてしまいましたが、なにとぞご教授願います。 実は、実際に流れの無い運河で同様のものを停泊させる予定があり、現在そのための方法を探っている所です。 ちなみに現場で実際に実験してみたところ、ブロックを5個沈めた程度では風に流されてしまいました(当然ですね) また同じイカダを6基停泊させる予定です。 よろしくお願いします。
- r750_bk06
- お礼率100% (1/1)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数1
- みんなの回答 (1)
- 専門家の回答
みんなの回答
- 植松 一三(@jf2kgu)
- ベストアンサー率32% (2268/7030)
例えば実際に船舶には、パラシュートアンカーと言われる物が有り 船首から、パラシュートの様なものを流して、風による流れから水の抵抗で、流れにくくする物が有ります それの応用で、帆柱の延長線上の水中に、帆以上の面積の物を抵抗物として、帆の様に張ってははいかがでしょうか 頭悪いので、この程度しか思いつきません 参考までに(^-^)
関連するQ&A
- 発泡フロートの浮力の計算
10m×10m(1280kg)のイカダを発砲フロートを使用して水面に浮かべたいと思っています。 普通ならフロートの浮力をもとに計算すると思うのですが、 例)3号フロート使用の場合(浮力300kg) 1280÷300=4.2個 ただこの場合、フロートの半分ぐらいまでが水面につく状態になるそうなんですが、できればイカダを水面スレスレの位置で浮かせたいと思っています。その場合、どのように計算すればよろしいでしょうか? 事前に目安として計算上でフロートの個数を出して、あとは実際の現場で調整したいと思っています。 宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- その他(アウトドア)
- 流れるプールで・・・
300メートルで1周する流れるプールがあります。 このプールで40kg、50kg、60kgの人間(それぞれ胸の所くらいまで浸かっている)が同じ速度で歩いていて、150gのビーチボール、50gのゴーグル、1gの葉っぱが浮いて流れているとします。 この場合、それぞれの移動する速度の順番はどうなりますか? 速い順に不等号をつけるとどうなりますか?
- 締切済み
- 物理学
- 足のつく浅いプールと足のつかない深いプールの泳ぎやすさの違い
水深以外の条件が全て同じ(コース幅・プール全体の縦横の長さ・水温など)場合 市民プールやスポーツジムなど多くのプールの一般的な深さの1.0~1.3メートル位の水深のプールと 競泳競技で使用されることの多い2~3メートル位の水深のプールとでは 深いプールの方が泳ぎやすいものなのでしょうか。
- ベストアンサー
- その他(スポーツ・フィットネス)
- 床は大丈夫
長さ1.8m幅0.6m高さ0.6mの水槽を床暖設備のあるマンションの床に置きたいのですが総重量(本体+水)が800kgぐらいになります。積載荷重が住宅で180kg/m2と聞いたことがあるのですが面積が5m2になるようなベニヤ板等を下におけば単純計算で800/5=160kg/m2で良いことになるのでしょうか? 力の分布は45度で広がるから水槽床面積1.08m2なのでベニヤ板の厚み2cm(0.02m)として(1.8+0.04)×(0.6+0.04)=1.18m2分でしか水槽重量は床に伝わらないのですか?ベニヤ板の面積を大きくすればするだけ分散できますか? どなたかおしえてください。よろしくお願いします。
- 締切済み
- 新築一戸建て
- 風力エネルギーについての問題です
習っていない範囲でちんぷんかんぷんなのでよろしくお願いします 高さ30mのビルの屋上に直径10mの円形広告塔が立っている。ビル屋上では風速10m/sの風が吹いており、そのためしっかりとした構造で施工されている。以下の計算では、ビルによる縮流は無視してよく、一様な風が円形広告塔には正面から吹いているとする。円周率πとして求めなさい。 (1)上記の条件での風のつくる抗力(風荷重)[N]を計算しなさい。空気密度は1.2kg/m^3 とし、抗力係数Cdは0.8とする。 (2)この広告塔を、風力発電風車に置き換えた場合、どれだけの発電出力[kW]が期待できるか。風車のパワー係数(エネルギー変換効率)Cpは0.3とする。大きさと風速は広告塔と同じとする。 宜しくお願いいたします。
- 締切済み
- 物理学
- 【電動チェーンブロックまたは電動ウインチ】で先の部
【電動チェーンブロックまたは電動ウインチ】で先の部分が掴みタイプの最大重量100kgから150kgの小型の電動掴み上げ機を探しています。 電動チェーンブロックまたは電動ウインチで検索すると先がフックの掛かりタイプのものしかヒットしません。 サントウバンのベニヤ板を足場の上に掴みで挟んで電動で持ち上げたいです。高さは2階程度なので4mくらいです。 ありますか?
- ベストアンサー
- 機械設計
- ピラミッドにかかる重量
1つのブロックを42kgとして、 12 345 6789 という感じで9個のブロックを△のピラミッド式に積んだ場合、それぞれにかかる重量は何kgでしょうか? また、これが4段になった場合の重量も教えてください。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 浮力について
どなたか詳しい方お願いします。 スタイロフォームを使用してアルミボートの立方体のサイドフロート(予備浮力を兼ね)を作成しようと思っています。 *ボート重量:50kg(長さ4m、高さ:0.5m、幅1.5m) *エンジン:20kg *乗員2名:130kg スタイロフォームスペック: 比重:0.03 密度:26kg/立方メートル とした場合、ボートが満水となり転覆しても沈まないようにするため最低限必要なスタイロフォームの容量は大体何立方メートルでしょうか? 希望としては長さは2m以内に抑えたいです。 どなたかお分かりになる方がおりましたら教えて下さい。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 照明灯の強度
こんな場合どうやって解くんでしょうか?大体の解き方でもいいですし、分かりやすい解き方の載っている本を教えて下さっても構いません。力学は苦手で・・・誰かお願いします。 「道路脇に照明灯を建てます。底板の寸法,リブ寸法を求めたい。照明灯のポールは150Aの鋼管で地上より5mとする(重量約100kgですね)当然地下には埋めません。地面から高さ4mの所から枝(0.5m,5kgの鋼管)が出て,その先に10kgの照明灯がぶら下がってるとします(1辺300mmの立方体)。リブは4方向です。基礎はしっかりしてるものとします(漠然と)。耐風速50m/sとします。」こんな感じで分かります?
- ベストアンサー
- その他(学問・教育)
お礼
jf2kguさん 早速のご回答ありがとうございます。 なるほどパラシュートアンカーというのがあるんですね。盲点でした。 私も以前、帆と同じ面積の物を真下の水中に設置する事で対応出来るのではないかと考えていたのですが、それだけの面積を水中にどう固定するか方法が具体的に出来なかったので、固定しないという案は可能性がありそうです。 ただ、二方向、三方向からの風に対処するにはそれだけの数が必要ですね。 大変参考になりました!