(チリンチリン♪)
結論から言いましょう。
自転車は、人が必死にバランスを取らなくても、勝手に立ち直るように設計されています。
「自転車が倒れないのはジャイロ効果のおかげ」
――そう学校で習った人も多いはず。
でも実は、それだけでは半分も説明できていないのです。
今日は、「止まると倒れるのに、走ると倒れないのはなぜ?」というミステリーを、探偵ロビンと一緒に解き明かしていきましょう。
ジャイロ効果は“共犯者”にすぎない?
まず疑われるのは「ジャイロ効果」。
回っている物体が向きを保とうとする性質ですね。
たしかに、自転車の車輪が高速回転すると安定しやすくなります。
でも――
2011年、研究者たちは逆向きに回る車輪を取り付けて、ジャイロ効果を打ち消した特別な自転車を作りました。
さて、どうなったと思いますか?
「当然すぐ倒れる!」と思いますよね。
ところが…
誰も乗っていないのに、その自転車はまっすぐ走り続けたのです。
つまり、
ジャイロ効果がゼロでも、自転車は安定できる。
ということ。
犯人は別にいるのです。
真犯人は「トレイル」だった!
その名は――トレイル(Trail)。
これは自転車の前輪まわりの設計に隠された、ほんの数センチの“ズレ”のこと。
前輪を支える軸(フォークの延長線)が地面に触れる点と、
実際にタイヤが地面に接している点との距離。
この小さな差が、事件のカギでした。
ヒントはスーパーのカート
スーパーのカートの車輪(キャスター)を思い出してください。
押すと、車輪は勝手に進行方向を向きますよね?
あれも「トレイル」と同じ仕組みです。
自転車も同じ。
- 車体が右に傾く
- トレイルの働きでハンドルが自然に右へ切れる
- 自転車が右に曲がる
- 遠心力で車体が左に押し戻される
結果――
バランスが自動で回復する!
自転車は、倒れそうになる力を利用して、
自分でハンドルを切る「自動修正システム」を持っているのです。
まるで、物理学が仕組んだオートバランスマシン。
でも「止まると倒れる」理由
ここで重要なのが「速度」。
この自動修正システムは、ある程度の速さがないと働きません。
ゆっくりすぎると、
- ハンドルを切る力が足りない
- 曲がる前に倒れてしまう
だから止まると、ただの鉄のかたまりになってしまうのです。
つまり――
自転車が倒れないのは
「ジャイロ効果」だけでなく
「トレイル」という設計と
「速度」というエネルギーのおかげだった!
アインシュタインも悩んだ難問
実はこの問題、あの アルベルト・アインシュタイン も興味を持っていたといわれています。
身近すぎる自転車に、こんな高度な物理が隠れているなんて驚きですよね。
初めて補助輪なしで乗れた日のこと
思い出してみてください。
初めて補助輪なしで自転車に乗れた日。
何回転びましたか?
ひざをすりむきながらも、何度も挑戦しませんでしたか?
実はあのとき、あなたは
- トレイル
- 速度
- 重心
- 遠心力
といった物理法則を、体でマスターしていたのです。
物理を知ると、風を切る感覚がもっと誇らしくなる。
さて、あなたは何回くらい転びましたか?
ぜひコメントで教えてくださいね!
次回も「探偵ロビンの日常ミステリー」でお会いしましょう。 🚲✨
コメント