遠心力と重力について

公園にメリーゴーランドの設置を考えてます。

人が乗った状態の荷重を出さなくてはいけないのですが。
荷重は、メリーゴーランドが回転中「軽くなる」という意見と
「変わらない」という意見と「重くなる」という意見があり
正しくはどうなりますか？

メリーゴーランド４tに、体重60Kgの人が15人乗った時、停止時と回転時の荷重は変わるのでしょうか？

停止時　4000(Kg)＋60(Kg)×15(人)=4900(Kg)

No.3 回答者： foomufoomu 回答日時： 2012/09/12 20:54

メリーゴーランド　っていうと、これですよね

http://www.senyo.co.jp/cosmo/attraction/025.html

これは、回転速度はそれほど速くないでしょうし、支えは円形レールにいくつもの車輪がのっているというスタイルでしょうから、遠心力の影響もそれほど多くないでしょう。
質問の回答としては、「たいして変わらない」になると思います。

それより、お客さんの乗り降りの際 1か所に集まってしまうことを考えて、その時の1か所への集中とアンバランスの影響を考えておけば、荷重としては十分だと思います。

No.2 回答者： psytex 回答日時： 2012/09/12 18:18

荷重の算定は、最終的な強度計算に用いられるものだとすれば、

２つの視点があります。

１．鉛直荷重についてのみであれば、（相対論効果による運動量
　の質量転換の微々たるものを除けば）鉛直方向の荷重は、変わ
　りません。

２．荷重に基づいて、強度計算をする場合に、１の純粋な鉛直荷重
　＝圧縮力よりも、曲げ応力（モーメント）が部材断面を決める場合
　が多いと思われ、その場合は、回転の開始時の加速度と、回転中
　の遠心力は、水平方向への分力を生じ、鉛直な荷重は同じでも
　斜め下方向への合力は大きくなるので、方向を問わなければ、
　「回転時は荷重は大きくなる」と言えます。

No.1 回答者： ROKABAURA 回答日時： 2012/09/12 18:13

簡単に言えば重さは変わらない。

けれど運転時にはカップも回転し
それに乗っている人の重心が移動する。
例えば６０ｋｇの人が１秒間に１回転した場合で
カップの半径を０．５ｍとすると
それぞれのカップに遠心力が１２０π²かかる。

これはシーソーの重心移動と同じで
シーソーの支点にかかる重さは変わらないけれどシーソーは上下する。
メリーゴーランドの支点にかかる重さは変わらないが
そこに横向きの力が発生する。

メリーゴーランドは中心の支点だけで支えるのではなく
いくつかの場所でその舞台を支えているのであれば
外側であればあるほど強い力が上下に生じることになる。

軽い重いではないが力はかかる。