物理的に解明したい

質問

私はバイク乗りなので、よく自動二輪に乗って高速道路を走っています。
このときよく目につくのが、同じ自動二輪の突風による転倒事故です。
ここで質問です。

私の乗っている自動二輪は質量300kg（操縦者の体重含む）、側面の表面積が約1.36m^2
そして高速道路で出す速度は80～100km/hです。
直線の道路を走っている自動二輪の真横から風が吹いてきたとして、
どれほどの風速なら自動二輪は転倒してしまうのでしょうか。

物理をもともと勉強していたため、多少難しい用語を使っていただいても構いません。
出来れば、参考サイトのURLをつけていただけると嬉しいです。

回答No.4

ybnormal · ベストアンサー

こんなのでどうでしょう。

まず、バイクが傾いて転倒するのは、タイヤがグリップを失うからと仮定します。

ライダーが風に対して抵抗をしないとすると、風圧を受けることによりバイクは傾き、その結果風圧と同じ向きにタイヤが地面から摩擦を受けることになります。風圧＋タイヤの摩擦が向心力となりバイクは円運動をすることになりますが、簡単のために円運動中も風は常にバイクの真横からあたると仮定すると、結局風圧+タイヤからの向心力が現在の円運動の速度にマッチしなくなったときに外にはらんで転倒することになると考えたらどうですか。

回答No.3

fuji_tech

条件を「風に対して抵抗しない」という理想状態にしてしまうと
口で吹くだけで倒れるということになると思います。

バイクは元々自立できる乗り物ではないですから。

回答No.2

noname#142909

考え方の基本だけ
止まった状態で横風を受け耐える事を想像してください
風上に傾けるとその状態でバランスがとれる角度が有ります
風が強いとバランスを取りきれなくなりますこれが限界
走行中は風下に走る事で風の力を交わせますが道幅に限界がある
無限に広がった場所なら風下に延々逃げ続ければ転倒しない
突風の場合風圧に対応出来るタイムラグも計算しないと

以上の事をふまえ計算してみて

回答No.1

masatoshio

難しいですね。おそらく、突風で自動二輪が転倒する場合、一定の横風による力が強引にバイクを横倒しにさせるというよりも、風が「急に吹いたり止まったりで揺さぶられてバランスを崩して」転倒する、という感じになるかと思います。その場合、運転技量やバイクの種類、風速や変化のタイプにもよるので計算で求めるのは困難かと思われます。

それでも強引に、一定の横風で横倒しになると仮定すると、バランスが取れなくなるのは、ライダーが体で風の吹く方向に全体重をかけて、ハングオンの形になってもなおかつ風の力が強く、反対側に倒れてしまう場合、という事になるかと思います。が・・申し訳ない。ここから先の計算方法はよくわかりません。

お礼

早速の解答ありがとうございます。
確かに自動二輪を乗っている人は風が吹く向きに対して自ら抵抗しますから、計算としては難しくなりそうです。

非現実的ではありますが、「風に対して抵抗しない」という理想状態なら計算出来るでしょうか？