流浪人ぽんぽこのブログ一覧

先日にみん友さんが挙げられたブログで、メルセデス SLS AMGがトンネルの内壁を伝って宙返り走行する動画を紹介されていました。
CGでは無く実写との事です。


　遠心力で車が内壁に押さえつけられているからだろう
　その為には、相当の速度で走る必要があるだろう

と考えていて、あれっ？　と思いました。

速度、直接的には関係ないじゃん。



まず、遠心力について。
1972年生まれの私に遠心力を教えてくれたのは、加藤茶さんと志村けんさんでした。
ヒゲダンスで水が入ったバケツを回すネタ。
回し続けている間は水がこぼれないですが、カラのバケツを頂点で止める志村さんを見て、加藤さんも頂点で止めて水を被るというやつです。


バケツが頂点に有る場合、遠心力と重力は反対方向になります。
遠心力＞重力の場合は水はこぼれず、遠心力＜重力の場合にはこぼれます。
頂点で水にかかる力をGとして、それを可能とする回転速度 T[秒/回転]とすると、黄色で示した式になります。
遠心力＝重力が境目の条件になる訳ですが、この時の水は無重力状態(0G)。
T≒1.8秒/回転となります。
実際の動画を見ると約1.3秒/回転となっていて、頂点付近では遠心力が重力の2倍程度になっている計算になります。


トンネルでの宙返りに話を戻します。
下図で車は画面奥から手前に走って来る訳ですが、遠心力を作るのは回転方向の速度。
ですので、冒頭に記載したように車の速度そのものは直接的には関係有りません。


各寸法は推測値です。
トンネルの寸法は国交省の設計要領から標準的なサイズを、車両の重心高さは以前にマイクラの重心高さを調べた結果や、こちらの情報を元にしています。

遠心力を作り出す回転方向の速度となる旋回時間を、動画のフレーム数から算出します。
半周するのに20フレーム要しています。
Youtubeは0.033秒/フレームだそうですので、旋回時間 T = 0.033 X 20 X 2 = 1.32秒/回転　となります。


先の計算式を変換して頂点付近でのG値を計算すると、G ≒10.2となります。
つまり、体重の10倍近い力で押されているという事。
戦闘機が急旋回したりする時にかかる力と同等です。


ちなみに、素人が3.5G程度の力を受けた時の模様を見ると、Gによって体内の血流が脚の方に偏り、脳内の血流不足にて意識を失っています。



ということで、トンネル内で宙返り走行するには10G以上の荷重に耐えうる事が必要な事が判りました。
わずか1.33秒程度とはいえ、その荷重を受けながら正確に車を操作するのは、流石は元F1チャンピオンです。
また、車も同様に10G以上の荷重を受けている訳ですが、サスペンションが底付きしたり、タイヤがバーストしたりする事無く走行するのは、普通の車では実現不能でしょうね。