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戦車を見て思ったのですが、帯履の地面に着いている部分は大地に対して止まってますよね?でも戦車は動いている。当然、帯履も戦車と同じスピードで移動している… と言うか、上の部分は戦車の倍の速さで前に進み、下側(接地側)は、0km… 急加速と急停止を同時に?連続して?やっている?何しろ全体が繋がってる訳だから動きながら止まっている?車のタイヤだって接地面は止まってるようなものだし?もし戦車が履帯で空気を掻き空を飛ぶ物なら、不思議を感じないような… とりとめのない文で失礼しました。

gooドクター

A 回答 (5件)

暗黙的に大地を基準に置いていると思うので、その意味では前半の認識で正しいと思います。



運動会のレクリエーション種目で、2枚の板を交互に足場にしてスタートからゴールまで進むものがありますが、それと同じと考えればわかりやすいのではないでしょうか。確かに人間も板も平均的には同じ速度で進みますが、板は人間が通過している間は静止しており、次の足場に運ぶときはスタートからゴールまでの平均速度よりは早い速度で移動させています。帯履はこれを連続的に自動化したシステムです(人は板を足の裏が蹴って進んでいる、戦車は帯履の内側を駆動輪が蹴って進んでいる)。
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あなたのいうとおりだけど、動いている戦車から見たら普通のベルトコンベアー


のようにキャタピラも車輪も同じように動くから
戦車の運動に何の問題もないことがわかる。
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一点だけを見て止まっているように錯覚していると思いました。

地面に接地したキャタピラの一点に対して戦車全体は前方に移動しています。それを無視するからおかしな結論にたどり着くのだと思います。

前進している時にキャタピラは止まっておらず動いています。
どうしたらこれが止まって見えるのか不思議です。
回転方向のキャタピラを止めて方向を変えている時は、確かにキャタピラは止まっています。これが、キャタピラが動いていないということです。

地面の代わりに頑丈で大きなローラーに変えると、戦車本体は止まっていますが、キャタピラとローラーがそれぞれ反対方向に回ります。この時は、あなたでもキャタピラが止まっているようには見えないと思います。
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履帯は別名無限軌道(エンドレストラック)と呼びます(キャタピラはキャタピラトラクタ社の商標)。

履帯が移動することで、前方に軌道を敷設し、その上を転輪で移動、移動後は軌道を回収して前方に送って再利用するというメカニズムです。軌道ですから、当然のことで履帯の対地速度はゼロです(超信地旋回のような場合は別)。
対地速度は履帯の下側はぜろ、上側は速度の2倍、軌道輪や転輪は走行速度と同じになります。
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なるほど、面白い着眼点だと思います。

キャタピラの話は置いておいて、車のタイヤの話をしますね。

この場合、確かにタイヤの接地点は地面から見て移動していません。しかし、車自体は前に進んでいますね。そしてタイヤの上は車の速度の倍で移動しています。

ところで、車を持ち上げてタイヤを空転させたらどうなると思いますか?
タイヤの上部と下部は、正反対の方向に進んでいますね。そして回転とは「常に進行方向を変え続けている」ものなのです。タイヤが半回転すれば進行方向は180度変わります。急加速と減速を繰り返しているのではなく、安定した動きです。回転とはそういう運動なんですよ。

一方、キャタピラは確かに急加速と急減速を繰り返していますね。接地面では静止し、上に引き揚げられるベルト部分は急加速されます。これはキャタピラが円運動している訳ではないからです。
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