横Gの向きの基準

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質問者：kagakugasuki
質問日時：2023/09/17 11:04
回答数：5件

先程、ブラウザーのトップページに表示されるニュースを読んでいたところ、

>動物は曲がるときに横Gを出さない

と主張している記事を見掛けました。

【参考URL】
自動車評論家国沢光宏 TOP > 投稿 > 動物は曲がるときに横Gを出さない、と書いたら「曲がるんだから出ている」。2次元の人が多い
https://kunisawa.net/car/car_latest-information/ …

　その記事では、動物や二輪車、飛行機、列車などは(本体を)傾けて曲がるので横方向のGを出さないという主張がされていました。
　つまり横Gの｢横｣とは｢車体の横｣の事であるという考え方です。
　まあ、二輪車の場合は兎も角、動物の場合は身体を傾けるだけではなく、曲がる方向とは逆側の脚を使って地面を外側に蹴る事でも求心力を得ていますから身体の方向基準でも横Gは発生していますし、列車の場合も振り子電車の例からも分かるように横Gは発生していますから、記事の主張自体は間違いだと思われます。

　本質問で問いたいのは、横Gの｢横｣とは何を基準とした場合の｢横｣の事であるのかという点です。
　私はこれまで車などが旋回する際の｢横G｣とは、旋回運動の中心軸に垂直な方向に加わる加速度の事だと思っておりました。この場合の｢横｣とは、旋回する際の軌跡を含む平面に対して平行で、尚且つ進行方向に対して垂直な方向の事になります。(この場合は飛行機などでは縦横の区別が曖昧となるため｢横G｣という用語を飛行機等に対して使用する事自体が誤りという事になります)
　自動車の場合、車体基準の｢横｣と旋回運動の中心軸基準の｢横｣の差は僅かなものですので、車体に計測機器を搭載して車体基準の｢横｣方向に加わる加速度を測定する事で｢横G｣の値を計測した事にしても問題はありません。
　しかし、二輪車や動物のような｢本体を傾けて旋回する｣タイプの場合には、本体と旋回軸のどちらを基準とするのかによって大きな違いが生じます。

　そこで、｢横G｣の正式な定義を掲載している信頼出来そうなサイトとそのURLを御教え頂けないでしょうか？

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回答 (5件)

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No.5

回答者： tilia
回答日時：2023/09/19 12:59

回転運動をするときには必ず旋回軸中心方向に力がかかる（円運動）

慣性系でみればこれで終わりだが回転体から見た場合は釣り合うための力が逆向きにかかる（遠心力）
この遠心力を車体垂直方向に分解しようがしまいがどうでもいいのは明らかだよね？cosロール角すればいいだけなんだから

旋回軸を基準にしたらma 本体基準ならmacosロール角でどっちにも変換可能
そもそも横Gの定義なんて存在しないし強いて基準を考えるとしたら加速度センサーの座標ぐらい
https://global.yamaha-motor.com/jp/design_techno …

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この回答へのお礼

>この遠心力を車体垂直方向に分解しようがしまいがどうでもいいのは明らかだよね？

　いいえ、例えば二輪車の場合、遠心力と重力の合力を車体垂直方向に分解すればその方向に加わる加速度は0であるのに対し、分解しなければ加わる加速度は0にはならず、分解するとしないとでは結果が全く異なるのですからどうでも良くないのは明らかです。

>そもそも横Gの定義なんて存在しない

という事であれば、｢横G｣の｢横｣を車体垂直方向と見做す場合と旋回軸垂直方向と見做す場合のどちらも間違いと言う事が出来ないという事になりますから、｢二輪車では横Gは発生しない｣という主張と｢二輪車でも横Gは発生する｣という主張のどちらも間違いとは言えないと言う事ですね。
　一方、

>基準を考えるとしたら加速度センサーの座標ぐらい

という考えに立つのであれば、｢横G｣の｢横｣とは車体垂直方向の事だと見做す事になりますから、｢二輪車では横Gは発生しない｣という主張が正しく、｢二輪車でも横Gは発生する｣という主張は間違っているという事になりますね。

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お礼日時：2023/09/19 17:49

No.4

回答者： yucchisan
回答日時：2023/09/17 19:20

https://www.autoexe.co.jp/kijima/column11.html#: …
横Ｇと言う用語は出ませんが、あくまでもタイヤの回転方向に対して垂直が横と言えそうです。
つまり、車体を傾けようが、タイヤの回転方向は変わらないので二輪にも横Ｇは発生しています。

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この回答へのお礼

申し訳御座いませんが、

>横Ｇと言う用語は出ませんが

という事であれば、

>あくまでもタイヤの回転方向に対して垂直が横と言えそうです

というお話の中にある｢横｣と、｢横G｣という用語における｢横｣が、同じものと言える保障が御座いませんので、

>タイヤの回転方向に対して垂直が横と言えそうです

という話が｢横G｣の｢横｣に関して成り立つかどうかは分からないのではないでしょうか？

　それと、

>車体を傾けようが、タイヤの回転方向は変わらないので

と仰っておられるますが、意味が解りません。
　車体が傾いていない状態の場合、回転方向に対して垂直な回転軸は水平になっているのに対し、車体を傾けた場合、回転軸もまた斜めに傾きますので、車体が傾いていない状態と傾けた状態では回転方向は異なる事になります。何故、

>車体を傾けようが、タイヤの回転方向は変わらない

と仰っておられるのでしょうか？

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お礼日時：2023/09/18 04:30

No.3

回答者： chiha2525
回答日時：2023/09/17 17:04

そもそも『横Ｇ』という単語自体が誤用でしかないのです。

Gはgravity（重力）の頭文字で、加速度を重力加速度を1Gとする値で表すというもので、これ自体は加速度ではなく重力を表すものなのです。なので横Ｇなんて何を言っているのか分からないバカが使うものという認識を持っていてください。（自称プロは時々使ってますｗ）
ということで、横加重とか呼ぶべきものなのでしょうが、荷重の重とＧの発音が似ているということで、誤って広まってしまっていたりします。

それで何を指しているかというと、単純に『遠心力』ですｗ　ぶっちゃけ頭の悪い人たちなので、難しいことは分かってないのです。なのでコーナリングフォースではなく、それの見かけの力となる『遠心力』のことを指しています。
バイクで傾けると、重力と遠心力が合わさって傾けたバイクのタイヤ方向の力となります。この力を感じてコーナーリングをしているはずですが、バカなのでこれが何の力か分からない、というだけの話でしょう。

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この回答へのお礼

>何を指しているかというと、単純に『遠心力』ですｗ

という考えは、私が質問文中で述べている

>私はこれまで車などが旋回する際の｢横G｣とは、旋回運動の中心軸に垂直な方向に加わる加速度の事だと思っておりました。

という考えと同じものですが、本質問ではその考えが正しい事を示す根拠を得るために

>｢横G｣の正式な定義を掲載している信頼出来そうなサイトとそのURLを御教え頂けないでしょうか？

と申しているわけです。
　然るに頂いた御回答では横Gとは遠心力の事だと主張されているだけで、その主張の根拠に関しては全く触れられておりません。
　それでは私と回答者様が同じ勘違いをしているだけという疑念が拭えません。勘違いをしている可能性を根拠も無く無視する事を良しとするのであれば、

>旋回する際の｢横G｣とは、旋回運動の中心軸に垂直な方向に加わる加速度の事

という考えを持っている私が、この質問サイトで他者の回答を求める意味が無くなってしまいますので、　

>何を指しているかというと、単純に『遠心力』ですｗ

と言いっ放しにされるのではなく、その考えの根拠となり得る

>｢横G｣の正式な定義を掲載している信頼出来そうなサイトとそのURL

を御教え願います。

　余談ですが、

>Gはgravity（重力）の頭文字で、加速度を重力加速度を1Gとする値で表すというもので、これ自体は加速度ではなく重力を表すものなのです

という細かい事を問題にされるのであれば、そもそも｢重力｣や｢遠心力｣は｢力｣であり、｢加速度｣ではありませんから、Gや横Gに関して

>加速度ではなく重力を表すもの

>見かけの力となる『遠心力』のこと

というのも間違いで、｢重力加速度｣や｢遠心加速度｣とすべきという事になるのではないでしょうか？
　尚、Gとは｢『地球表面の重力“加速度”』の何倍の加速度なのか｣という事を表すために用いられている慣用的な｢加速度の“単位”｣ですので、重力加速度と加速度のどちらに使用しても誤用ではありません。