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むむっ 生産管理部でございます。
ワタクシがこの度のブログ担当を仰せつかりました。
よろしくお願いします。

先日テレビを見ていて、非常に興味深い事象でしたのでワタクシの意見を交えながらレポートしたいと思います。

「まくら投げ」は学生のころ、林間学校、修学旅行で行った記憶があるが、二組に分かれて戦う形式では無かったと覚えています。
たしか自分以外は全員が敵・・・。
今一度まくら投げについて調べてみようと思います。
歴史を振り返れば、古くは一揆や打ち壊しの「石打(いしうち)」が起源になるらしい。

その後、明治の時代になり、食糧事情が改善され、一揆や打ち壊しが無くなり、子供の遊びとしてより安全な「雪合戦」になっていったと考えます。
太平洋戦争末期に沖縄県から学童疎開した対馬丸の生存者による「船内で枕投げに興じた」旨の証言もウィキペディアには記載されています。

そんなまくら投げが「正式競技」として行われているという報道でした。

ワイドショーでは、 「第3回全日本まくら投げ大会in伊東温泉」
1チーム8人で、浴衣姿でまくらを投げ合い、当てられたら寝たふりをするルール。
先に敵の大将にまくらを当てるか、2分の試合時間終了時に多く残っている方の勝ち。
「先生がきたぞ~」で先生に見つかったという前提で正座をする(させられる)。などのルールがあります。

ニュースでは東京大学の選手が、「我々は秘技ベルヌーイ投法で戦います。まくらを水平に回転させて投げると前面投影面積とベルヌーイの定理から最大の効果が・・・」とインタビューに答えていました。
さすが東大・・・ひと味違います・・・。
しかし、勝負と理論は別物・・・しかも相手の、確かKO大学(だったかな?)も同様にベルヌーイ投法・・・。秒殺でした。

ところで「秘技ベルヌーイ投法」ですが・・・・ちょっと疑問を感じました。
ベルヌーイの定理では、流体の圧力と速さの関係の事を説明していて、たとえば、飛行機の揚力の説明では、翼断面(仮にかまぼこ形)の先端を堺に上側と下側に空気の流れが分けられますが、通常、翼断面形状から上側の空気の流れが速くなりるので、上側の圧力(気圧)が低くなるので揚力を発生すると説明できます。

ところが、まくらの場合は翼断面の形状にはならず、上側と下側の形状はほぼ等しく、おそらく目的としている「揚力を発生させてより遠くまで早くまくらを投げる」という効果は無いのではないでしょうか?
しかし、まくらの上側を膨らませ、底面を平らに「かまぼこ型」にするという形状操作を行えば揚力を発生させる事ができると考えられます。
しかし試合中に形状を操作するのはかなり時間的に厳しいでしょう。
いや試合中に最適な形状を作っていたので負けてしまったかもしれません。

ちなみに・・・、この形状、「かまぼこ型」を回転させて揚力を発生させている代表は「フリスビー」です。
フリスビーはご存じのように手首を使って光速で回転させ射出します。
フリスビーが遠くまで飛ぶのは、円形で切断面は「かまぼこ形」になっていることからです。
このままでも浮力は発生しますが、回転させることで水平に安定させる、この2点で遠くにとばせると考えます。
と、いろいろ調べましたが実はこの「回転させる」というのが実に面白いのです。

コマが(独楽、この字でコマなんです・・・。)高速で回転している時は安定していて、少し低速になった時にふらつきながらも持ち直して回転を続ける・・・。
ある速度以上で回転しているコマは倒れないのです。
さらに回転が遅くなるとふらつきの振幅が大きくなり、周期の時間も短くなり、やがて倒れるというのは皆さんも良く知っていると思います。
これは回転していることで安定するのですが、その理論は歳差運動で説明できます。

歳差とは自転している回転軸がズレて回転している運動です。
コマが回転していて、倒れそうでふらついているが、回転(自転)している方向と同じ方向に回転軸を変えて倒れないでいる状態の運動です。
実は地球も歳差運動をしています。
充分に自転速度も速く短期的には一定(億年レベル)なので周期が25920年と人間的には長いですが、現在の北極星はこぐま座で、2100年頃 最も天の北極に近くなりますが、西暦13,000年頃には、天の北極はベガになるとされています。

コマに関してのこ参考文献
http://www42.tok2.com/home/catbird/komahanazetaorenai.html

また翼断面の揚力についてはベルヌーイの定理だけではなく「流線曲率の定理」でも説明できます。
流線曲率の定理では、流線が曲がると速度の方向が変化するので内向きに加速度 (向心加速度) が発生するとなっています。
これは以下の実験のページを見ていただきたいです。
http://www.hakko.co.jp/expe/new/exnew0602.htm
この時のピンポン球はある程度まで左に寄っても中央に戻りますが、あるところからは流線曲率の大きいことで得られる右向きの圧力より、左に寄りすぎてしまい送風口との位置関係で左向きの圧力が大きくなってしまいピンポン球はバランスを崩し落下します。

まくら投げのベルヌーイ投法から色々と調べてしまいました。




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