直方体の挙動。

質問

直方体、例えばティッシュの箱を各辺と平行な軸を中心として回転させながら投げ上げてみると、辺の長さをA、B、Cとしたとき(A＞B＞C)、長さがAまたはCの辺に平行な軸を中心として回転させながら投げ上げた時はただ回転して落下してきますが、長さBの辺に平行な軸を中心として回転させながら投げ上げた場合は「ひねり」が加わりながら運動します。

なぜなんでしょうか？

質問内容を正確に伝えることができているか不安ですがよろしくお願いします。

回答No.2

KusutoFuna

投げ方に問題があります。
もしも機械で正確に回転させて投げることが出来れば
どれもひねられずに綺麗に回転します。
どうも少しひねりが生じた後に受ける空気抵抗が絡んでいるように思えます。

ではなぜB軸回りに回転させるとねじれてしまうかですが
正直正しい答えは分かりません（汗）
ただ今考えて見たのですが

まず、軸から離れれば離れるほど速度が速くなって空気抵抗も大きくなります。
ですから最も半径が小さくなるA軸回りは空気抵抗が小さいといえるでしょう。
またC軸回りだと空気抵抗を受ける面積が小さいため抵抗は小さいといえます。
最後にB軸回りですが、これは面積はでかいし、軌跡の半径は大きいしで最も抵抗を受ける形といえます。
そのため投げ上げた時の不正確さが原因のひねりが空気抵抗によって最も増幅されやすい形なのではないでしょうか？
ただ、真空中で投げたとしても直感的に同じ結果になるように思えます。
そこで運動エネルギーの違いによるものとも考えてみたのですが
B軸回りとC軸回りのエネルギーは等しいので・・・
分かりません（汗）

回答No.1

Quattro99

全然自信ありませんが、逆立ちするコマと同じような原理なのではないでしょうか。

AやCに平行な軸で回転させている場合は、逆さになろうとする力よりも逆さにするのに必要な力の方が大きいためにひねりが入らないのではないかと思います。

http://www.geocities.jp/tippetop/zakki302.html