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ヨットはなぜ風上に進めるのか (訂正)

物理的に必要な本質条件がもう一つあることが分かりました。ヨットを押すときの反力(抗力)が船が進む方向には弱く、これと直角方向には強いことが必要です。これは、ヨットの底に垂直な板を装備していることで強調できる。昨夜、酒を飲んでいる途中に、甥っ子に電話した際、指摘されました。彼は、このことを説明する際、ヨットを球状 (あるいは、水面に対して直立した円柱状) にしたときの思考実験を提案しました。これに対して私は間違った反論をしたようです。酒のせいか、あるいは、年寄りにありがちな思い込みかが原因でしょう。夜中に目を覚ました布団の中で誤ちに気がついた次第です。  ヨットが風上に進めるための本質条件   1. 帆の角度が変えられる(風のくる方向に対して正しい角度を作る)  2. ヨットが水面に浮いている(水と空気の密度が異なる)  3. 船の抗力が、進行方向に弱く直角方向に強いこと

艪を前後に動かして、なぜ船は前に進むのか

子供の頃、近所の家にはほとんど伝馬船があった。当時ハチダ (八打)網と呼ばれる漁業共同体が盛んであった。夕方に船団で出かけ、鯵、鰯などを獲って、朝に戻ってくる。その魚を受け取りに行くために必要であったからだ。大人の男だけでなく、女も子供も伝馬船の艪を漕いだ。子供は、特に男の子は、少しでも早く大人に近づきたいので、泳ぎ方を覚えるのに次いで、これに挑戦した。  いわゆる、和船は、エンジン (当時はモータといった) を積んでいない限り、艪を使う。大小の差こそあれ、どれも構造は同じである (写真) 。長い樫の木でできている。手元の端から肩幅位の位置に、外側に向けて垂直に短い棒が刺してある。この棒にロープ穴を通して、ロープを足元の床に固定してある(速緒と呼ぶらしい)。艪の途中に、丸い穴をうがった部品を取り付けてある。この穴に挿入するようになっている、丸い出っ張りを有する棒が船のトモ (後端) に固定してある。  私が、艪の原理についていつごろから考え始めたのかは定かでない。。学校で理科や物理を習い始めてからのことである事は間違いない。答えを得たのは、少なくとも大学在学以前である。会社に勤め始めての最初の夏休みに、同期の男2人とその他の2人が一緒に五島に遊びに来た。その中の1人であるO君 (東大教養学部卒) に言われたことを覚えている。「五島に来て、赤岩に物理のあれこれで頭を使わされた」。多分、その時、彼に艪の原理について、例の調子で議論を仕掛けたのだろう。  櫂やオールなどは、水を後方にかいて進むので、その原理はすぐに理解できる。これに対して、艪の動く方向は進む方向に対して直角になっている。秘密はその断面形状にある。飛行機が浮力を得るために翼の断面が、下側が平板で上側が丸みを帯びている構造になっているの知っている人は多いだろう。艪の断面もこれと同じである。艪の推進力は、相対速度が飛行機に比べて低いものの、水と空気の比重の違いにより、そこそこ大きくなる。実用上、その他の工夫がよくなされている。艪を動かすのに、支点が小さいこと、ロープで床と繋いでいるだけなので動かすときに力の損失は少ない。また、体重移動で動かせるので、疲れが少ない。しかし、艪の長い方の先端を少しでも持ち上げられると、支点から外れてしまう欠点がある (ボートのオールは受け口が円形状になっ...