慣性モーメント（ミニ四駆のタイヤ）

質問

こんにちは、私は中学生のミニ四駆レーサーです。

ミニ四駆のタイヤの慣性モーメントについて質問なのですが、

あるミニ四駆のレース会場で、軽いタイヤのマシンを作っている人がいました。その人に、上級レーサーの方が、「タイヤはある程度重くないと（慣性モーメントがある程度大きくないと）ダメだ」とアドバイスをしていました。

でも、その詳しい理由が僕にはまだよく分かりません。
確かに慣性モーメントが大きい方が勢いは付きますが、その分加速力がおちるのではないか？ と思うからです。

本当に、慣性モーメントはある程度大きくした方が速いのでしょうか？　教えてください。
　※但し、タイヤの「重さ」は考えないものとしてください。

以上、よろしくお願いしますm(__)m

回答No.2

yumomonori · ベストアンサー

タイヤの慣性モーメントが大きいとミニ四駆が走行しているときのトータルの運動エネルギーが大きくなります。慣性モーメントの大きいタイヤは加速が悪く回転しにくいが1度回転し始めると蓄えられる運動エネルギーのせいでなかなかとまりにくい。動きにくいものは止まりにくいということです。ですから上り下りを繰り返すようなコースでは慣性モーメントの大きいタイヤを履いていると上り坂で失速せずにすむと思います。1度動き始めたら失速しにくくなります。ですからコースによって有利不利は異なり、一概にはどちらが有利とはいえないと思います。
　ただ、私はミニ四駆のタイヤが全体のシャーシーに対してどれくらいの重量配分なのかわかりませんので以上のことがミニ四駆に対して厳密に当てはまるかどうかは自信がもてません。

お礼

ご回答ありがとうございます。

ということは、慣性モーメントの大きいタイヤはカーブでも失速しにくいということですよね！

補足

重量配分についてはよく分かりませんが、3(後) : 2(前)くらいだと思います。全体の重量は145g程度で、タイヤ径は34.5mmです。

回答No.1

gator

えらいですね。そうやって、しっかり考える姿勢。

さて、ミニ四駆は私はやったことは無いので、想像での回答に
なります。いろいろな物理の知識を駆使していろいろ工夫する
ものだそうですね。

慣性モーメントはもう習ったのですか?

>確かに慣性モーメントが大きい方が勢いは付きますが、その分加速力がおちるのではないか？ と思う
>からです。
たしかに加速、減速に関して言えば、軽い方が良い。回転に関
しても慣性モーメントが小さい方が、角加速度(回転の加速度)
も高くなる。
ただ、安定性の問題があります。

回転しているものは、その軸を動かさないようにする性質があ
ります。慣性モーメントの大きいものの回転は(中心がしっかり
合っているのは必要ですが)軸がぶれにくいです。
コマを考えてください。紙を丸く切ってつまようじをさしても
うまくまわらないでしょう。厚紙にしたり、プラスチックの円盤
で作った方が安定してしっかりまわるのは想像がつくと思います。

タイヤの小さい自転車よりは、大きい自転車の方が、そしてそれ
よりタイヤの重いバイクの方が、走行は安定します。

ミニ四駆にもどれば、やはりタイヤが重いほうが走行は安定する
でしょうし、横転もしにくくなるのでは? でもお考えのように、
加速は悪くなります。その点、どちらをどの程度犠牲にしてトー
タルで早くするかを考えることになると思います。

頑張ってください。

以上

お礼

分りやすい回答ありがとうございます！

重いタイヤは安定性は高くなりますが、「速くなる事は無い」という事ですよね？
もし↑が間違っていましたらまた教えてください。