コリオリの力

2024.07.08

生活の中にあるSTEAMシリーズ
今回は物理にかかわるお話です。

携帯電話や飛行機にも使われている
「ジャイロ」ってなんだろう？

まずは問題です。

鉛筆が1本あります。この鉛筆のとがっているほうを下にして立たせるにはどうすればよいでしょうか？

机に刺す？

上からささえる？

例えばこんな方法はどうでしょう。わっかをつけて回してみる。

回ると細い軸でも直立しているように見えます。これはコマですね。

このときコマには何が起きているのでしょうか。

回転することによって遠心力という力が働きます。鉛筆につけるわっかは重たいほど、径が大きいほど安定します。

この時鉛筆を刺す位置はわっかの重心の位置にあるとさらに安定して回転します。

コマを回している台を傾けてみるとコマはどう傾くでしょうか。少しの角度ならわかりにくいかもしれませんがコマの角度は変わりません。

昔からあるおもちゃで地球ゴマというおもちゃがあります。

コマを回転させて周囲のリングを動かしてみてもコマの軸は同じ方向を向きます。

回転しているものは同じ方向にとどまろうとする、これをコリオリの力といいます。

同じようにタイヤにハンドルをつけた装置を回転させると、コリオリ力をより体感できます。

参考Medico-tec

タイヤを回転させハンドルを持ちあげると違和感はないのですが、タイヤを傾けると途端に抵抗されるように力がかかります。このとき、回転椅子に座ってタイヤを傾けると発生したコリオリ力によって椅子が回転します。

こんな不思議な力「コリオリ力」は身の回りの中でどう使われているでしょうか。

携帯電話の手振れ防止機構、ドローン、飛行機など、空間の中で揺れやゆがみを感知するためにつかわれます。

子どものおもちゃのコマですが、その原理を追求していくと最新技術の中でとても重要な機構の一つになっています。今度こまを回すときに、コリオリの力を思い出してください。

平河　翔

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