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理科実験で自転車を活用 自転車はどうしてこけないの?

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イラスト出典:「自転車総合学習支援ツール」

 自転車をゆっくり走らせると、すぐにこけてしまいますよね。しかし、スピードを出して走ると安定します。不安定なものが安定するなんて不思議ですよね。なぜから始まることを理解することが理科実験です。

 簡単な例としては、コマを回すとグルグルと軸を中心にして回り続けます。そして回転していないときには、横になります。回転を続けられる事をジャイロ効果といいます。自転車も同様に車輪を回すことで走れるようになっています。ジャイロ効果によって自転車はこけずに走り続ける事が理解できます。

 論より証拠です、まず、大きなコマを回してみよう。回転することで安定する事を確かめて、ジャイロ効果を理解してみよう。次に、自転車を色んなスピードで走らせてみよう。どんな結果がでるのかな?どれぐらいのスピードを出すと安定してくるのでしょうか。その答えは「自転車総合学習支援ツール 教材集の高学年向け 自転車のはてな」にあります。みんなで実験してみよう!それ以外にも実験の例になるものがあります。

 ジャイロ効果だけで自転車はこけないのかな?実は、そんなに簡単ではありません。自転車の構造上の力学は、回転する車輪の特性や前輪の重さのバランスなど、車輪が回転する角運動量の力学の応用と前輪のフロント・フォークの形状によるキャスター角とオフセットなどによって倒れにくくなっています。そして乗り手と自転車が一体になり、上手にバランスをとることでこけずに走れる条件になります。ほんとに難しいですね。でも考えれば考えるほど自転車は面白い!(ひろ)

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