自転車のホークが、前方に傾いていることと、先が前方に曲がっていることで、なぜ走行の安定性が増し、ハンドル操作が楽になるのでしょう?
現在教育実習中で、自転車の説明文を中学二年生に教えることになっています。そこでホークに関する説明があるのですが、事実が書いてあるだけでなぜそうなのか、物理的によくわかりません。国語の授業なのですが、生徒から疑問が出たので答えてあげたいのです。できれば中学生になんとなくでもわかるように教えてあげたいのですが…詳しい方、是非ぜひ教えてください!!

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

これを図を使わずに説明するのはとても困難で、私の説明でわかっていただけるか自信がないのですが。

私は自動車の本に載っていた図入りの解説を見て、理解するまでに10分以上かかりました(^_^;)

フォークの傾きについて。
まず、説明しやすいように、自転車を右側から見てホイールの上端を12時、下端(=タイヤの接地点)を6時、後端を9時という風に時計になぞらえて呼ぶことにします。
ブレーキをしっかりかけて前輪をロックした状態で、ホイールの9時の位置を後ろ向きに引っ張ります。フォークは簡単に前を向きますね。同じようにして、8時、7時、6時・・・と徐々に引っ張る点を少しずつずらしながら、各点を後ろ向きに引っ張ると、やはりフォークは前に向きますが、だんだん強い力が必要になってきます。最終的にフォークの軸の延長線上(普通の自転車なら5時半くらいの位置)ではフォークはどっちにも動かず、それを境に4時、3時の位置を後ろ向きに引っ張ると、フォークは逆にどちらかに回ろうとしますね。
自転車が走っている時、タイヤは抵抗を受けて、常に接地点で後ろ向きの力を発生しています。つまり、6時の位置をタイヤの転がり抵抗分の力で後ろ向きに引っ張っているのと同じ状態です。
フォークの軸から離れれば離れるほど、小さな力でフォークは回ります。つまり、7時の位置より8時の位置を引っ張る方が小さな力でフォークが回りますよね。逆に、同じ6時の位置を引っ張っても、フォークが傾けば傾くほどフォークの軸からタイヤの接地点が遠くなり、より安定するのです。

フォークの先の曲げについて。
まず、用語説明。フォークの回転軸からホイールの中心(つまりホイールがフォークに取り付けられている点)がどれだけ前方にずれているかをオフセットといいます。
まったくまっすぐなフォーク(オフセット=0)だと、ハンドルを切ってもホイールはただその場で左右を向くだけですが、フォークの先が曲がっていると、ホイールはフォークの回転軸を中心としたオフセットの半径の円を描くように動きます。つまり、先の曲がったフォークでは、フォークを回す力だけでなくホイール自体を動かす力が必要なので、回すのにより大きな力が必要となります。逆に言うと、回りにくい、つまり、安定性が増すのです。

いずれも、前輪がふらつくのを抑える効果があるのであって、自転車自体をまっすぐ走らせるようにしている訳ではありません。まっすぐ走っている時はまっすぐ、曲がっている時はその角度を維持するように働く力です。「ハンドルの動きを鈍くする」といえば適当でしょうか。
乗っている人間からすると、まっすぐ走っている時に安定するというイメージが強いので「直進安定性がいい」と言うことが多いですが、それだけでなく、直進から急に曲がろうとする時、曲がっている状態から急に直進に移ろうとする時の動作も鈍くなります。ですから、上級者は動作の機敏なフォークの傾きとオフセットの小さいものを好む人が多くなります。

dickzickさんの回答にあるように、ホイールベース(前輪と後輪の間隔)が伸びることで安定性が増すという二次的な効果もあります。

以上、非常にわかりにくい説明で申し訳ありません。
他人に何かを説明するという作業、本当に大変ですよね。先生という職業を尊敬しています。がんばっていい先生になってください。

参考図書:自動車用語ハンドブック GP企画センター編 グランプリ出版
    • good
    • 0
この回答へのお礼

お返事どうもありがとうございました!おかげさまで無事に実習を終えることができました。子どもたち全員が理解したとは思えませんが、色々な子が後で自転車について話しに来ました。国語の授業で自転車にこんなに注目するなんて、予想もしてませんでしたが、大変思い出になる実習となりました。自分の授業がうまくいったのは、この質問に答えてくださった方々のおかげだと思っています。本当にありがとうござました。

お礼日時:2001/11/09 22:19

一応、自転車乗りなので


参考になるかどうかわかりませんが、イメージ的な事を。
バイクでも車でも自転車でも同様な事が言えるのですが、
タイヤとタイヤの間隔が短いほど回りやすいって判りますか?
つまり小さい車ほど小回りが利き、大きな長い車ほど小回りが利かない。
多分そこは中学生でもイメージが湧くと思います。
小回りが利かないという事は、
反対に言うと真っ直ぐ走りやすい=走行の安定が増す、という風には取れないでしょうか?
例をあげると一輪車とダンプの様なものです。
さらにフロントフォークの先端を曲げることでタイヤの間隔を広く取れるようになり、おまけに振動を吸収してくれます。
以上の副作用でフロントフォーク自体が長くなります。
そうするとハンドルが重くなります。
(すいません、ここは上手く説明できません)
ハンドルが重くなると、手放し運転しても真っ直ぐに進みやすくなります。
ハンドルがふらつかないから操作は楽になるでしょう。
全然、物理的な説明でなくてすいません。

聞いた話ですが、
初期の自転車(一輪車の真後ろに小さな補助輪が一個あった感じ)はフロントフォークは地面に垂直についていたそうです。
しかし、そのころの道はでこぼこだったので、重心が前の方にあった為によく前方へひっくり帰っていたそうです。

自転車は、色んな部分の素材、角度等が少しでも変わるとその性格を変えてしまいます。奥が深いですよね。
そのおかげで自転車競技車には一台50万円を超えるものもあります。
もっと詳しいことが知りたければ自転車屋さんに行ってみるのがよろしいかと思います。
出来れば自転車競技車それもロードバイクを取り扱っているお店がよいかと思います。

参考URL:http://www.bscycle.co.jp/catalog/folding-compact …
    • good
    • 0
この回答へのお礼

お返事どうもありがとうございました!おかげさまで無事に実習を終えることができました。子どもたち全員が理解したとは思えませんが、色々な子が後で自転車について話しに来ました。国語の授業で自転車にこんなに注目するなんて、予想もしてませんでしたが、大変思い出になる実習となりました。自分の授業がうまくいったのは、この質問に答えてくださった方々のおかげだと思っています。本当にありがとうござました。

お礼日時:2001/11/09 22:17

やはり、力のモーメントとベクトル成分で説明するしかないと思います。



ハンドルの支点と前輪の中心を直線で結び、その直線を対角とする垂直と水平の線で四角を作る。
四角の垂直方向は重力、水平方向は前方への成分となり、それが長いほど直進性が増すけど、逆に曲がり難くなるというわけですよね。

一輪車を例にすると、イメージしやすいかもしれません。
体の重心と車輪の中心を直線で結ぶと、前に進む時には重心が前に移動しているのでやはり四角形ができますよね。
その場合、水平方向は前に進む成分となるわけです。

また、ホークの先は細く、前に曲がっているのは、先端をより曲がり易くすることでショックアブソーバの役目を持っています。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

どうもありがとうございました!!自分の中でもちょっとイメージがわきました。いつも何気に乗っている自転車に、こんな複雑な物理的構造があったなんて、ほんとは当たり前のこただけど、私的にはとても新鮮な驚きでした。そして、すぐに答えられたSpeedmasterさんの博学さに脱帽です。ほんとにありがとうございました!!

お礼日時:2001/11/04 13:50

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q中学生に是非読ませてみたい漫画は?

中1の男の子に誕生日プレゼントをあげるのですが、
何かストーリーの良い漫画本を探しています。

昔、彼の家庭教師をしていました。
頭の良い子ですが、学習障害で文字を読むのに困難があります。漫画なら絵に助けられ、文字を読む勉強にもなるし、本を読めない分、本来なら本から得られるような人間関係のことや人生のこと、様々な世界観をその漫画から得て欲しいという気持ちを込めています。

何かストーリーが良く、これなら感動するとか面白い、という漫画はありませんか?

宜しくお願いします。

Aベストアンサー

「寄生獣」

結構グロテスクですが、
かなり考えさせられます。
単行本も13巻で終わりと、ボリュームも比較的小さいです。

「家裁の人」

これも結構考えさせられました。
結末が無い話が多いのですが、
空想すればよいのです。

「うしおととら」

これは結構ボリュームがあります。
しかし、感動しました!

「死神君」

知る人ぞしる!
えんどこいち先生の漫画です。
良い話てんこもり。
おすすめです
(売ってなかったらごめんなさい)

Q自転車タイヤ交換の説明HP

自転車のタイヤ交換を自分でやりたいと思います。
交換方法を説明しているHPをお教えください。

自転車の仕様は下記の通りです。

自転車 :ママチャリ
交換部品 :後輪のタイヤ・チューブ
オプション:自転車のギア付(切替)、ドラムブレーキ

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

後輪のパンク修理を
先日やったばかりですが、
破れが重度でも「パンク修理用ゴムのり」と「大型バッチ」
(前者は別売約300円、後者は20枚セットで約800円)
と洗面器に水、そして円形スパナが2本くらいあれば
破れが補修不能なくらいひどくとも余裕でなおせます。

 また、たまに水につけても泡立たない、小さな穴が
あるケースも稀にありますが、900円くらいで
一本、空気穴に注入するだけで自動的に(あわが注入され
後固まるという)「瞬間パンク修理剤」もありますので
便利です。必然的にチューブ全体も強くなるようです。

 特に後輪は(前輪と比べ)外すのが面倒で、自転車店でも
前輪より手数料が高いです。

 なお、あえてチューブ交換したいなら
下記の検索の
http://www.searchdesk.com/

の空欄に「 自転車 チューブ交換」
等 適当に入力し、検索、一番左の欄の
上から2項目「画像・動画」googleを
押すと自動的に写真入のサイトがいっぱい出てきます。

Q陸自のブラックホークに何故ミニガンを積まないのか

昨今島嶼防衛に力を入れている自衛隊。
兵員輸送にはヘリが必ず必要と思われます。
上陸した敵歩兵の攻撃をかいくぐって、ヘリが自衛隊要撃要員を輸送する必要があると思われます。
陸自の兵員輸送ヘリ(ヒューイ、ブラックホーク)共に、兵装はM2もしくはミニミです。
この銃は発射速度が分間800発程度です。高速移動しているヘリから地上敵軍に当てるにはかなり難いそうです。M2は当たれば威力がありますが、反動がきつく、高速移動中のヘリから地上を撃っても500mも離れた敵には当たらないと米軍は言っております。
ですので米軍は兵員輸送目途のヘリにもミニガンもしくは最新バルカン砲で武装しています。
ミニガンは7.62mm弾ですが、発射音が凄まじいので、敵歩兵に対する威圧効果が抜群だそうです。
自衛隊もミニガンをヘリに乗せた方が地上制圧に役立つと思うのですが、採用する予定はない物なのでしょうか?
自衛隊装備調達に詳しい方、お教えください。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>敵歩兵に攻撃される事を想定するなら、弾1発の威力よりは、短時間で複数撃てる銃の方が有効
おっしゃることで正しいのはこれだけだと思います。
しかし、的が全部歩兵やトラックだと仮定できるのでしょうか?
戦車はどのサイズの機関銃でも無理として、装甲車が加わっていないと断言できるのでしょうか?
米軍はあらゆる自体に対して専用の攻撃手段を持っています。
しかしながら、自衛隊の機材はマルチロールでないといけません。
歩兵攻撃に特化したミニガンよりM2のほうがいいのではないでしょうか?

>M2は当たれば威力がありますが、反動がきつく、高速移動中のヘリから地上を撃っても
>500mも離れた敵には当たらないと米軍は言っております
M2は単発でスナイパーライフルとしても使われる収束率があります。
反動は明らかにミニガンの方が大きいです。
なぜなら、歩兵携帯用のM2はありますが、歩兵用のミニガンはないからです。
歩兵が撃つには反動が大きすぎるのです。
ミニガンは弾数が多いので、まぐれで当たるのが多くなるだけです。
まぐれ当たりでも意味があることは確かですが、自衛隊ではそのようなムダの多い
運用は難しいのです。

>ミニガンは7.62mm弾ですが、発射音が凄まじいので、敵歩兵に対する威圧効果が抜群
質問者様が書いておられますが、音にビビらない敵にはどう対処しますか?

>米軍は兵員輸送目途のヘリにもミニガンもしくは最新バルカン砲で武装しています
米軍にバルカン法を装備したヘリはあるでしょうか?
ミニガンを装備したヘリは多少はありますが、M2よりも割合は小さいと思います。
ミニガンを1つ装備するのとM2を4つ装備するのは同じくらいの重量になります。
7.7mmを6000発と12.7mmを4000発撃つのでは、後者の方が
明らかに打撃力があるでしょう。

また、金銭的にM2は日本がライセンスを購入して国内で安価に生産されていますが、
ミニガンのライセンスはなく完成品を購入する必要があります。そのため、価格が
10倍以上になることが予想され、コストパフォーマンスが悪くなります。

>敵歩兵に攻撃される事を想定するなら、弾1発の威力よりは、短時間で複数撃てる銃の方が有効
おっしゃることで正しいのはこれだけだと思います。
しかし、的が全部歩兵やトラックだと仮定できるのでしょうか?
戦車はどのサイズの機関銃でも無理として、装甲車が加わっていないと断言できるのでしょうか?
米軍はあらゆる自体に対して専用の攻撃手段を持っています。
しかしながら、自衛隊の機材はマルチロールでないといけません。
歩兵攻撃に特化したミニガンよりM2のほうがいいのではないでしょうか?

>...続きを読む

Q自転車のフレームが曲がっている様に見えます。自転車を始めるにあたり、ビ

自転車のフレームが曲がっている様に見えます。自転車を始めるにあたり、ビアンキのニローネというロードバイクを一年程前に購入して以来、愛用の自転車となっています。先日、ホイールを外して掃除した後、フレームにはめ戻した際、ホイールがブレーキシューに当たるので再度外して真っ直ぐになる様にホイールを取り付けました所、ブレーキシューとホイールの間は均等になっていますが、フレームとホイールの間の間隔が左右対称になっていないことに気づきました。自転車をぶつけたり、転んだりした事はまだありません。これはフレームが歪んでいるからでしょうか、それともブレーキの位置がずれているのでしょうか。それともニローネ程度のバイクのフレームはこの程度の歪みは仕方ないのでしょうか。ホイールを取り付ける際、締め付ける力の加減で多少左右に調整する事はできそうです。

Aベストアンサー

質問の内容だけでは何とも断定のしようがありません。

フレームに対してホイールをゆがんだ状態で取り付けているであろう点が一つ。
それを正しく取り付け、目視でもタイヤを回転させゆがみや偏りたよりがないことを確認した上で、ブレーキシューの位置や隙間調整は別に、そのホイールに合わせて調整を行うのが基本です。

質問では外したのがホイールだからと、「フレームとブレーキの位置は正しい」前提で考えていませんか?

Q鉄道の運転室(前方)展望ビデオについて

「鉄道愛好会WHISTLE」の「越後・頚城 新緑紀行“快速・ミズバショウ号”」という展望ビデオを探しています。
同会の作品の入手先をご存知の方、いらっしゃいましたらお聞かせ下さい。
「鉄道愛好会WHISTLE」の連絡先でも結構です。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

再び#1です。

>肝心の鉄道ビデオ販売に関する記載も見当たらない。
>URL

この部分で、前回答時に全部のリンクは見てなかったので
他の日付をクリックしたら、住所・氏名・TEL番・メアド在りました。
http://web.archive.org/web/20040630205910/http://www4.ocn.ne.jp/~whistle/
http://web.archive.org/web/20040617224249/www4.ocn.ne.jp/~whistle/ShoinHp/page11.htm

但、前回答通り今現在通用するかは不明ですので…


人気Q&Aランキング

おすすめ情報