ミニ四駆ジャパンカップ2012参加レポート（３）：ナイアガラ・スロープを物理する #mini4wd

2012.07.19

ナイアガラ・スロープを制する者が、ジャパンカップを制す！

ということで、独自調査・考察をしてみました。なおここでの数値はあくまでも推定値に基づく計算値であり、実際とは異なることがありますので予めご了承ください。

【着地点の計算】

ミニ四駆が速度24km/h（秒速6.666m）で走行する時、60cmの高さから飛び出した場合に着地する距離を求めよ。ただし空気抵抗、摩擦等は考慮しない。

y = 1/2 g * t^2
t^2 = 2 y / g = 2 * 0.6 [m] / 9.8 [m/s^2] = 0.1224 [s^2]
t = 0.349 秒

60cmから自由落下した場合、着地するまでの時間は0.349秒。

この期間、速度 v (=6.666m/s）で慣性飛行した場合に移動する距離 x。

x = vt = 6.666 m/s * 0.349 s = 2.33 m

結果：距離 2.33m先に着地する。

【ナイアガラスロープに沿って降りる速度の計算】

24km/hの場合は2.33m先に着地するためスロープには接することがない。今回スロープの距離120cm以内に着地するための速度を求める。

x = 1.2m と仮定。

x = vt
v = x / t = 1.2m / 0.349s = 3.438 m/s = 12km/h

12km/h以下であればスロープ内に着地、またはスロープに接して走行が可能。

【考察】

ナイアガラ・スロープをなだらかに降りるのは12km/h以下、それ以上の速度であればどんな速度でも60cmの高さから地表に叩きつけられる。同じ叩きつけられるのであれば、速度をあげて角度をつけた方が衝撃が和らぐ可能性も高い。

またマスダンパーの効果も限定的であるため、着地姿勢を水平に保つといった姿勢制御も重要と思われる。

練習するだけならスロープを作る必要はなく、60cmの高さの直線コースから一直線上に直線コースを地上に配置すれば問題ない。最初の蹴り出しを除き、スロープにはほぼ触れない。

・・・

ということで、マスダンパーだけではない、新しい機構、発想が必要ですね。さてどうするか。色々考えるのが楽しいジャパンカップです。

ところでエアロトンネル2012対策は？

・・・そっとしてあげましょう。

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