慣性の法則？運動方程式？インパルス応答？振動？

質問

比較的容易に体感できる例としまして、
自転車に乗っているときと、自転車を押しているとき、
　（どちらも速度は同じとします）
段差を乗越える場合自転車を押しているとき（質量が小さい）の方が
自転車が飛び跳ねる（動きが大きい）ですよね。
これはなぜでしょう？
と考えたときに、近似的に簡単に１自由度系の強制振動でインパルス応答だ
と考えることにしました。
色々と調べまして減衰係数比（ζ）が一定で質量が増加したときは
計算と実体験が一致結果になったのですが、
ζが一定で質量が増加すると言うことは減衰係数（ｃ）やばね係数（ｋ）も変化していることになりますよね？
ですが実際の自転車のばね係数などは変化していないと思うのですが。
この考え方は間違っているのでしょうか？

回答No.3

rabbit_cat

実験もしないで議論してもしょうがないので、これで最後にしますが。
＞本当です。
もちろん、バウンドはすることに異義はないんですが、
重い自転車でも軽い自転車でも（同じ速度で段差に進入した場合には）そのバウンドの様子がほぼ同じようになるような気がするのですが。
例えば、
・自転車を押して時速10kmで段差に進入した場合と
・自転車に乗って時速10kmで段差に進入した場合と、（人が乗っている分だけ重い）
でバウンドの様子が違いますか？

回答No.2

rabbit_cat

＞段差を乗越える場合自転車を押しているとき（質量が小さい）の方が
＞自転車が飛び跳ねる（動きが大きい）ですよね。
これは本当ですか？どうしてそう思われましたか？
私は、式からだけではなくて、自分の経験や直感からも、同じ速度で段差に飛び込めば、自転車の重さに関係なく飛び跳ねる様子は同じになるような気がします。

補足

> これは本当ですか？どうしてそう思われましたか？
本当です。実際に自転車を押すなり乗るなりするとそうなりますが。
自転車に乗っていて前輪が大きくバウンドした経験はありますか？
自転車を押していて前輪が大きくバウンドした経験はありますか？
おそらく押していたときに大きくバウンドした経験の方があると思われますが。

回答No.1

N64

これだけの説明では、なんとも言えないと思います。もっと研究して教えてください。

補足

機械力学でも振動でも自動制御でもなんでもかまいませんが、
１自由度系の過渡振動でインパルス応答はよく載っていますね。
それなんですが。
エクセルでも何ででもグラフは描けると思いますが、
ζが一定の場合、ｍだけ増やすと最大変位x(t)は下がりますね。
これは式を見ても明らかです。
ですがζは
　　　ｃ
ζ＝──────
　　２√（ｍｋ）
です。
ｍが増加してζが一定だとすれば、
ｃやｋが変化することになりますよね。
実際の自転車などではｃやｋが変化するとは思いがたいのですが。
実際の自転車ではｃもｋも一定でｍが増加しているからζが減少しているが、
人間では感じ取れない。
といったところでしょうか。
お分かりになられたでしょうか。