なぜ自転車は倒れず前に進むのか - そんな難しいリクツじゃないでしょ!?

2016/07/29

自転車が倒れずに、ちゃんと前に進むリクツと言いますか、原理と言いますか、どうやらまだ解明、実証されていないそうですね。
未だに仮説レベルだそうで。
 
幸田はその話を丁度25年前に友人から聞いた時、即座に答えが思い浮かんだので、どうにも不思議な思いがします。

【自転車が倒れない理由って? 定説がくつがえっちゃいました! - GIZMODO】
http://www.gizmodo.jp/2011/04/post_8775.html


どうもピンと来ないです。ややこし過ぎる・・・・(^^;
現在はともかく最初の自転車に、キャスター角なんかあったんでしょうか!?
学者先生方、ちと難しく考え過ぎじゃないですかねえ。
もっとシンプルに説明できるのでは!?
 
幸田が25年前、一瞬で思いついたリクツを図示してみます。
解りやすくするためシンプルに平面ベクトルで描いていますが、三次元でもリクツは同じです。
 
自転車推進力ベクトル
 
進もうと意図する方向は前方ですから、推進力Aは前方、真正面に働きます(左図参照)
 
これに対し、自転車が倒れようとする力Bは、真横に働きます。
自転車が停止している状態で、両足をペダルに乗せると、体の重心軸を起点にして横に倒れる力が働きますよね。
 
ということは、自転車を漕ぐとこの縦と横の2つの力A,Bを合成して、左右の斜め前方方向のベクトルが生じるわけです。
進もうと意図する方向Aとベクトルは一致しませんから、人は無意識のうちにハンドルを調整し左右どちらかのベクトル方向に修正。だから自転車は倒れず、概ね前方に進みます。
 
ペダルを漕ぐ力が増し推進力Aが増加しても、横方向(自転車が倒れようとする)力Bは一定ですから、ベクトルの角度は推進力に比例しより一層、角度が小さくなり、真正面への力に近づきます。ですからますますハンドル調整量は減少し、安定度も高くなるわけです(右図参照)
 
・・・・とまあ、概ねそういうリクツじゃないんですかねえ。
ジャイロ効果だとか何だとか、学者先生方の仮説は枝葉をほじり過ぎだと感じます。自転車そのものの構造だとか運動法則だとかの話は、二の次三の次では!?
 
それとも幸田の論点が、根本的にズレてます!?(^^;(^^;