ボートの力学

10月に入って少し寒くなってきましたね。授業Ustreamで流してくれないかなと思う毎日ですが、今日も元気に何コマか受けて進々堂でカレーを食べました。
そんなことはどうでもいんですが、今日はボート界で囁かれる三乗則についてちょっと考えてみました。

あるエイトが速度Vで進んでいたとしましょう。エイトの8人が出している出力は速度の何乗に比例すると思いますか?
10秒くらい考えてみてください

 

(突然の瀬田川)

 

皆さんE=1/2mV^2は知ってると思うので、二乗だと思った方もいらっしゃるでしょう。もちろん、船のエネルギー自体は当然速度の二乗です。

ですが、出力は速度の三乗に比例します。これはつまりエルゴはコンスタントに引けということなんですね(曲解)スパートがめちゃめちゃしんどいのも多分このせいです
(二乗則だったからといって楽ではないんでしょうけど 涙

この現象を理解するために、まずはボートに働く抵抗には何があるか考えてみましょう。

ボートは水に浮かびますから水から抵抗を受けます。これは悪いことだけではなくてこの抵抗がなければ船は進まないということにも触れておきます。

水から受ける抵抗にも3種類あります
造波抵抗 (船が波を作ることで受ける抵抗)
粘性摩擦抵抗 (船と水面との摩擦から生まれる抵抗)
(粘性圧力抵抗(船が自分の作った渦に引かれる抵抗))

きっと想像しやすいのは粘性摩擦抵抗でしょう。流れのある川に浮かんでいると流されるやつです。橋脚に当たらないように気をつけなきゃ。。

造波抵抗は馴染みがないかも?しれません。お風呂で手をばちゃばちゃやると波ができますよね。ボートもばちゃばちゃはやってないかもですが、波を作ることでエネルギーを失っているんです。

粘性圧力抵抗は僕も説明できそうにないので割愛⭐️

やっと水の抵抗について考え終わりました。他にはどんな抵抗がありますか?
そうあれですね。空気抵抗ですね。
逆風は重いですよね。

ざっとこんな所でしょうか。ピッチングやヨーイングは?と思われたかもしれないですが、それはきっと造波抵抗の中に含まれています。(違ったらごめんね!)

 

出典 https://nippon.zaidan.info/seikabutsu/1996/00277/contents/070.htm

何が言いたいかっていうと、今列挙した抵抗はみんな速度の二乗に比例するということです。
あれ?二乗やん。とはならなくて

水や空気による抵抗Rは速度の二乗に比例するので
R=k * V^2とかけます(kは計算してください、何かしらの数です。)
船が速度一定の時、出力Wを1秒あたりのRによる仕事と考えると
W = R * 1秒で船が動く距離  = R * (1*V) = k * V^2 * V

 

!!!!!!!!!!!!!!
ここで三乗がでてくるんですね。うれしいですね!

たまにはこういうブログも良いですよね。きっと

良いローイングライフを!

三回生 山田 龍

補足

空気抵抗の式によると(厳密には風向影響係数)
逆風は真正面よりも30度くらいずれている方が空気抵抗が強いらしい。(違ったらごめんね!)
タンカーとかの話かもしれないけど、体感ではそう感じていたので僕は納得しました

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12か月前