【物理学、数学】テントを引っ張り支えるロープの角度は地面の０度に対して、45度で

【物理学、数学】テントを引っ張り支えるロープの角度は地面の０度に対して、45度で引っ張って貼るのと、３０度で引っ張って貼るのとではどちらの方が強風に強いテントの張り方になるのか数学的、物理学的な理由を説明してください。

No.4 ベストアンサー 回答者： pooh2016 回答日時： 2022/10/31 09:20

答えは単純ではありません。

前提として、地面に固定するペグの打ち込み方向をロープと直角にして、ロープ方向への強度が最大となっているとします。

テントは横風に飛ばされるよいうより、横風で転倒してその後飛ばされるということになります。

テントの形状が正三角形で頂点に固定ロープが保持されているとすると、横風が吹いた場合、頂点は上30°の方向へ持ち上げられるような力が加わります。そうなるとロープは30°で張るのが最も保持する力が出ます。

テントの形状が直角三角形のような形状で直角の頂点でロープを保持するのであれば、45°でロープを張ったほうが強い風に耐えられると思われます。

ただし、テントの形状や固定する位置によって変えることが重要です。
屋根のみのテントの場合は浮き上がりの力が強くなるので、もっと角度を急にする必要があります。
転倒ではなくそのまま横方向へ飛ばされるような強風であれば水平に近い方向でロープを張る必要があります。

>数学的、物理学的な理由
条件が明確でないと物理的な判断は難しいと思います。

この回答へのお礼

みんなありがとうございます

お礼日時：2022/11/01 23:35

No.5 回答者： chiha2525 回答日時： 2022/10/31 21:48

０度で張るのが最強・・え、張れない？宇宙に飛び出る？ｗ

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2022/10/31 03:09

(´・ω・`) どっちも同じ。

よく考えてみよう。
ロープは反対側にもあるんだ。
…ということは水平方向への力は、ロープがどんな角度であっても打ち消し合う。
たとえ、東側が30°、西側が45°とアンバランスな角度になっていたとしてもです。
じゃないとテントは強く引っ張られたほうに倒れる。

縦方向への力はロープの角度によらず変わらない。

・・・

ということで、答えは
　「角度は関係ない」　
になります。

どんだけ強く地面に刺さっているか、
そしてどんだけ強いロープなのか、
が関係することになります。
（砂地にペグを刺してたら微風でも抜けるし、
　裁縫の糸一本で微妙に支えたとしても微風で切れるだろ）

※ 支柱（テントポール）の事は考慮しない。

No.2 回答者： stomachman 回答日時： 2022/10/30 23:07

仮に横風だとして、さて、どこが壊れると想定するかによるでしょう。

たとえば
1 ロープを張る地面のペグ：岩に固定してあって絶対外れない。
2 テントの支柱の下端：岩に固定してあって絶対外れない。
3 ロープ：切れない、外れない、ほとんど伸びない。
4 テントの支柱：撓みすぎると折れる。
ということですと、ロープの角度は（よほど支柱近くにペグを固定しない限り）関係ない、ってことになります。

No.1 回答者： daaa- 回答日時： 2022/10/30 21:51

強風が水平方向に吹くと決まっているなら３０度。

上方向への分力が小さいから。

気まぐれな風ならまた別だけど。