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2017年6月11日日曜日

ひらパー大作戦3 メテオについて考察

あの恐ろしいジャイアントドロップメテオについての話。高さ46m,最高速度81km/hという。
さて、これから分かること。レッドファルコンの落下速度を超える。なおレッドファルコンの最高速度70km/hくらいは、せいぜい降下中(垂直でない)の70km/hなので、まだましなほう。
だがこっちは垂直落下という我の恐れているものである。

しかし…実際何秒落下してとまるときにどれくらいの衝撃が来るのか。
こういう仮定でとりあえず検証することに。
落下は自由落下と同じとして、抵抗がないものとする。
(機械同士の摩擦や空気抵抗を考慮しない)
減速時の加速度が一定とする。
これと高さ46m、最高速度81km/hという情報からさまざまな情報が得られることはちょっと考えれば容易に分かる。とりあえず時速81kmを秒速に換算すると、81000/3600=22.5m/sとなる。
これは自由落下22.5/9.8=2.2957...なのでおよそ2.3秒の落下になる。
たしかに見ていても2秒くらいの感じ。
そこから減速。2.3秒間に0.5*9.8*2.3^2=25.921となり、26mも進むことになる。
この時点で減速に残された距離はわずか20mである。
この間体は0Gとなっている。

そして22.5m/sを20mの距離をかけて減速する。加速度が一定という仮定より、この公式。
v^2=2aS これはなんか高校物理でたまに出てくるイメージ。
すると22.5^2=2*a*20 でa=22.5^2/40=12.6525ということになる。

よって減速時に体にかかる加速度は12.7m/s^2あたりということになる。
これはG単位に直すとだいたい1.3Gとなる。あれっあまり大きくない…?
これについて後述参照。

もしかするともうちょっと減速距離が短いのかもしれない。つまり最高時速をちょっとしばらく保つあるいは下のほうはたしか一気に止まってからゆっくり降りるので、実際15mくらいか…?

ただ、1.3Gは全然たいしたことないように思えるのも、やはりアトラクションなので。
しかし実際何が怖いかというと、減速時の体にかかる加速度なはずがなくて、
いうまでもなくふきさらしで体に来るあの上空にいる感じの怖さと正真正銘の自由落下の怖さ。
これには眼をつむるしかない。1.3Gはだいたい自動車の加速などでいうと、3秒間で38m/sすなわち
137km/h相当。そう考えるとそうとうすさまじいものなんだが。
じゃあ我が計測した600G以上?の衝撃はどうなっとんねん…。

ここで気をつけねばならんのだが、よくよく考えて欲しい。
落下中体感0Gとしても、加速度は0なのにどんどん速度は増える。
体感1Gの場合、等速で落下すなわちやっぱり落下速度が減らない。
ともすると1.3G、というのは間違いになる。
我も解いて見て思った。明らかに値が少ない…。
どうやらこれは乗っていない人からみた加速度なのだと思われる。
実際乗っている人は、慣性系が考慮されることになる。
外から見れば落下しているのに慣性力は働かないはず。
だが中では慣性力が働く。
上記の考察より、実際は体感としては2.3Gか…。あれっなぜかこのあたり物理をやったはずなのに明確な理論構成ができない。情けない…。

よってメテオのうわ~時間は、落下2.3秒、減速1.3秒で計3.6秒。あまりに短いがあまりに怖い。
ただ2.3秒だと、恐怖を感じる前に終わる可能性が。
こえが5秒とかなら失神の可能性大。だがそのときこそ意識を保つ練習をするのには最適。

1.3G(体感2.3G?)なので、まあまあな加速度が体にかかる。
だがこの加速度は、せいぜい下に押し付けられる方向なので、たいしたことはない。
しかしこの減速距離が短くなるとa=v^2/2Sより反比例して大きくなる。
今回20mとして計算して1.3G(非慣性系より)
2mの原則になると13G(このあたりから重力mgが小さいので慣性系でもだいたい同様の値に近似可能)
13Gとなると、これはたしか結構ぎりぎり耐えられる感じということになる。
だが13Gが何秒も働いたら、G-loc確定だろう。
それで、特に減速できずに地面に激突して、せいぜい20cmくらいしか機械が壊れても減速の猶予が残されていない場合、この場合130Gが体にかかる。
しかも座っているので腰からほとんどそれと変わらない加速度が内臓を襲う。
なお、もっとも人間が耐えられる加速度(比較的長め、数秒?)でも前後方向に45~50G程度。
垂直方向は21Gくらいだったか…?
となると130Gは、死亡である。
要するにメテオは原則がなければ死ぬわけである。なのでそんな危険性をはらんだ乗り物にのりたくはない…のだが、強めのプラスGを経験できるとあって、やっぱり一回は乗ってみたかったり。
眼を瞑ればただの加速度体験アトラクションに過ぎない。
しかし落下特有の耳元のうなりと風圧は避けて通れんが…。

だが落下時死亡するかどうかは、ジェットコースターに比べればましかもしれない。
なぜなら機械がある程度損傷してそれで減速距離を稼げるし、
一応頭が上部にあるので。ただ…安全バーにぶつけて死亡の可能性が高い。
もはやそういう状況では安全バーではなく危険バーである。
ただしそんなことが起こったためしはなかった気がする、というかそんなんが起これば遊園地はほぼ閉鎖になるだろう。
ちなみに脚なら、130Gでもおそらくつぶれないのではないかと見ている。
とりあえず瞬間的とはいえ500Gを越えてもちょっと痛む程度なので。

このように物理を習っていればいろいろと衝撃について考察できるので有利。
だが物理専攻ではないので衝撃の具体的な算出方法など研究レベルのことは知らない。
せいぜい高校生レベルとまりである。


それで今日もひらパーに行くかといわれれば、やはり行くのである。昨日のレッドファルコン連発で首に不可がかかったが、もちろん今でもちょっとだけ凝っている気もするが、特に問題はなかった。
今日は朝一に行ってカード迷路やレッドファルコンを乗り回そう。
メテオ?いつでもすいているやろ…あれ、眼をつむればいけるかも。…たぶん。

若いのにアトラクションで失神したら、それこそみんなに笑われそう。情けなくて悲しくなる。
よって何が何でもがんばらねばならん。
しかし正直言うが、メテオは楽しくはない。もはや加速度体験のみにとどまる。
なにしろあれはわずか2秒。しかも走っているのではなく、落ちている。

そして案の定今日は腕と首が筋肉痛気味となった。
飛び降りは首と脚に主に筋肉痛が来るが、こちらは脚の変わりに腕。
これでは脚を鍛えられない…と思われるものの、階段の上り下りで並行して鍛えられるだろう。
正直、脚を鍛えるかどうかより首を鍛えるかどうかのほうが重要。
どうせ高所から脚から落ちたら脚が無事なはずがないので、というか脚が無傷でも骨折でも
あまり生命に支障はないので。QOLを考慮するとちょっと問題だが。
首の骨折とかは正直しゃれにならんので、脚より首を鍛えたほうがよい。
だが首を鍛えるのは、普通に日常生活をしていると全然役に立たない気がする…。

そんなわけで、今日はメテオに一回だけ挑戦予定。覚悟を決めるわ…目を瞑れば怖くない。
たった2秒の落下。感じるまもなく終わるわ。だがそれより落下まで上昇するのはやめて欲しい。
あの時間はひたすら眼をつむるしかないかも。

それに比べればレッドファルコンは景色を楽しむ感覚にもなれそうな気がする。
ただし体に力を入れておく必要があるんだが…。

そしてカード森大作戦もスタート予定。我の最終手段は平日に行くこと。ふっふっふ…。