独楽を廻した最後の瞬間に・・・

Question

コマ（ゴルフのティでもいいです）を回します。しばらく安定して回った後、傾いて倒れて止まりますが…
倒れてから止まる前に３，４回ほど逆回転して止まります。
なぜでしょう？
（小生は回転力を与えた時の反動の力が最後の瞬間に現れると考えてますが・・・。なぜ？）

Teleskope · Accepted Answer

nkmrkkさん、だいぶご苦労なさってるようですね。言葉の説明を聞いてそれを脳内で図に描くのは、理系人間はいつもやってるので鍛えられて慣れっこですが、慣れてない人は途方に暮れるのが普通です。
　他質問への回答で使った絵がありますので、イメージ作りの参考にしてください。
↓これはクルマの変速機（遊星歯車）の動画です。全コマを取り込むまで動きがギクシャクしますので少しお待ちください。

http://www.amtecinc.co.jp/gallery-planetg.gif

　で、注目して欲しいのはミドリの車です。（赤は完全無視してください。）
ミドリが獨樂です、青が畳や床です。
ミドリ獨樂は、自転しながら青の中を公転してます。よ～く見ると、自転は時計と同じ回り方で、公転は反時計回りですよね。
獨樂が床に寝たあと「急に反対に回った！」と見えてしまうのは、この公転でしょう？

　動画を見ながら 頭の中で想像してください。（赤は無いものとして） ミドリの回転軸を指でつまんで青から放すと、その場で止まって回ってます。これが獨樂が倒れる前の姿です。

参考URL：http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1680123

housyasei-usagi · Answer

ご質問者は，３，４回ほど逆回転と言われていますが，３，４回ほど行ったり来たり，右回り左回りを繰り返す。ただし１回転でなく，初め半回転を右左に，次に４分の１回転を右左に転がって，そして止まるいう意味ですよね。

視点Ａ（軸からの方向から見る）
　↓

　｜
　▼


↑こんなコマとして，普通は「｜」を指でひねって回しますよね。そして，「｜」が上になって回っています。

視点Ａから見て右回転に回せば，上から見て右回転です。回っているときは上も視点Ａも同じ方向だから当たり前です。

では，倒れた瞬間に視点Ａ（軸の方向）は上でなくなります。視点Ａから見るとコマは右回転です。でも，上から見ると今まで床に接していた部分を中心に左回転になってます。

｜
▼

↑　ここを中心に転がると上から見て左に回る。

と，ojisan7さんは言いたかったのでは？

でも，初めに書いたように私は「行ったり来たりするのはなぜ？」のご質問と解釈してますので，ojisan7さんの回答は間違いではないけど，ご質問者の意向にあってないと思います。（あるいは私がご質問者の意図を逆に考えているのか）

と言うことでわかって貰えましたか。

ojisan7 · Answer

すみません。質問者の方にまだ、理解して頂けてないようですので、しつこいかと思いますが、再度、補足説明をさせて頂きます。

コマの直立しているときの運動（倒れる前の運動）を説明するのは、一般的には、難しくなります。しかし、コマが倒れた後の運動は単純なのです。

質問者の方が納得されていないのは、たぶん、コマの歳差運動（首振り運動）のためだと思います。
コマを右向きに回転させると直立しますが、そのとき、歳差運動もします。このときの歳差運動はこまの回転方向と同じ方向の右向きになります。（右向きに首を振ります）
コマが倒れたときは、コマが床を転がりますので、軸は左方向となります。

つまり、歳差運動（首振り運動）の方向と、倒れた後の軸の回転方向（転がる方向）は逆なのです。一見不思議な感じがするのは、このことだと思います。

ただし、何度も言うように、あくまでも、コマは回転の前後で、回転方向を変えていませんよ。

pelo · Answer

質問者さんがまだこの疑問を解決なされていらっしゃらないのなら
微力ながらお助け奉らせていただきます。
もう他の皆様が御回答なさっている内容には幾分の相違もございません。
視覚的にご理解いただくためには御実験なさる時、こまの上部と申しますか
回転中上から御覧になる面に小さい印をお付けになるとよろしいかと存じます。
こまが倒れた後に質問者さんの仰る「逆回転」をしている際、
印はどちらの方向に動いているか明瞭にお分かりいただけるでしょう。
印をつけた面から御覧になった場合、
　(こまの上部の動きと共にご自身もお動きになっていただく必要がありますので
　実際には非常に困難な作業になるでしょうが)
印の動きは最初にお与えになった回転と同じ方向であるはずです。
摩擦力が速度と逆向きに加わることからこうなるのですが、
この回答を御覧になりご理解いただけると光栄です。

phys · Answer

もうたくさん解答が出ているので良いと思いますが、
駒を時計回りに回転すると倒れたときに床との摩擦
で駒は時計回りと反対の力を受けます。

ですから逆に回ります。

もう少し重い駒を使えばわかりやすいのですが、
回り始める前に駒が床とスピンしませんか？
この時駒はタイヤと一緒です。ホイルスピンして
そのあと前進するようなものです。

当然、どんな駒を使っても同じ現象が起こります。

kaitaradou · Answer

必ずそうなりますか。コマにもよるのではないでしょうか。しかしご質問のような現象には興味を感じます。ほかの方のご教示を知りたいと思います。

HPLC · Answer

補足させてください。

倒れてから逆回転しているとおっしゃっていますが、コマ自体は逆回転していませんよ。例えば右回転で回転しているコマは倒れても止まるまで右回転のままです。
左回転のように見えるのはコマが倒れて床を転がっているだけです。
例えばコマがあるのなら、コマを倒した上体で軸をもって右にゆっくり回転させてみてください。タイヤと同じようにコマは左に動きます。

HPLC · Answer

＞いえ、完全に止まってからではありません。

ということは私もそれは当然の事だと思います。
例えば右回転に回っているコマが倒れたらコマのふちが床に当たりますから、タイヤと同じように床を左回転で転がりますよ。
その事を質問していらっしゃるのですよね。

ojisan7 · Answer

補足説明をさせてください。

では、コマを倒した状態で、そのコマを転がしてください。コマの転がる向き（回転軸の回転方向）とコマの回転方向（回転軸を中心とする）は逆ですよね。・・・わかりますか。

もっと詳しく言えば、まず、コマを回転させることを考えます。この場合コマを右向きに回転（時計の針の方向）させるとします。勢い良く回転させれば、コマは直立しますね。やがて、コマは倒れます。倒れたコマを良く観察してください。倒れたコマの回転方向は変わっていいません。（右向きのままです。）
しかし、コマはその回転状態のまま床を転がりますので、回転の軸は左向きに回転します。

コマの回転方向と軸の回転方向は逆なのです。一見不思議な気がしますが、良く考えると、当たり前のことです。

HPLC · Answer

確認したいのですが、その２～３回の逆回転というのは倒れたコマが一度完全に止まってから起こる現象なのですよね？

独楽を廻した最後の瞬間に・・・

ご質問者は，３，４回ほど逆回転と言われていますが，３，４回ほど行ったり来たり，右回り左回りを繰り返す。

すみません。

質問者さんがまだこの疑問を解決なされていらっしゃらないのなら

もうたくさん解答が出ているので良いと思いますが、

必ずそうなりますか。

補足させてください。

＞いえ、完全に止まってからではありません。

補足説明をさせてください。

確認したいのですが、その２～３回の逆回転というのは倒れたコマが一度完全に止まってから起こる現象なのですよね？

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