観覧車（電動でない）の利用について質問します。

質問

前回は階段（３段）で車椅子をジャッキで上げる方法について質問しました。
今回は、二階まで上げる方法です。

観覧車は、小さなもので、２人乗りの大きさの箱が二つしかありません。
この観覧車を二階にベランダがある家の横に作りました。
体重（３０ｋｇ）が同じ子供が３人います。

初め、１人の子供が、地上に停まっている箱に車椅子（２０ｋｇ）のまま乗っています。
二階のベランダにいた２人の子供が上の箱に乗り込みました。
そうすると、観覧車はゆっくり回転を始め、初め地上にいた車椅子の子供は、自力で階段を上がることなく、電気を使わず、安全に二階へ上ることが出来ると思いますが、どうでしょうか。
（回転速度は、ブレーキで制御できるようにしておきます。）

どこかで、基本的な思い違いをしているのでしょうか。

回答No.7

eggmanpat · ベストアンサー

>ですから、滑車を利用した既存のエレベーターなり、階段昇降機にこの仕組みを応用できないか、と考えてもいます。
>どうでしょうか。

応用することは可能です。
でもあなた以外誰も実施しようとは思わないでしょう。

たとえば、電気のいらないエスカレータを考えました。
下りに二人乗りました。
上りに一人乗りました。
下りの重力を利用して上りも運転します。
これって誰か実施しようと思いますか？

お礼

そうすると、観覧車はゆっくり回転を始め、初め地上にいた車椅子の子供は、自力で階段を上がることなく、電気を使わず、安全に二階へ上ることが出来ると思いますが、どうでしょうか。

＞その通りです。

ですから、滑車を利用した既存のエレベーターなり、階段昇降機にこの仕組みを応用できないか、と考えてもいます。
どうでしょうか。

＞応用することは可能です。
＞でもあなた以外誰も実施しようとは思わないでしょう。
＞これって誰か実施しようと思いますか？

ご指摘の点など、私にとって、大きな収穫を得ることが出来ました。
少なくとも、実施するか否か（コスト）の問題に過ぎず、着想自体に間違いはないということです。
コストを考えない人から、ひょっとしたらオーダーがあるかも知れないということですね。

エネルギーの受け渡しと力と運動の関係が確実に理解できたのかは、まだ自信がありませんが、大変有難うございました。

補足

＞たとえば、電気のいらないエスカレータを考えました。
下りに二人乗りました。
上りに一人乗りました。
下りの重力を利用して上りも運転します。
これって誰か実施しようと思いますか？

５０キロの荷物を一人（体重５０キロ）で二階へ上げねばなりません。
担いで上げることは到底出来そうにありません。
そこで、３回、二階へは階段を上がり、下りの重力を利用して、この荷物を楽に上げることができませんか。

回答No.6

eggmanpat

>そうすると、観覧車はゆっくり回転を始め、初め地上にいた車椅子の子供は、自力で階段を上がることなく、電気を使わず、安全に二階へ上ることが出来ると思いますが、どうでしょうか。

その通りです。

>どこかで、基本的な思い違いをしているのでしょうか。

別に思い違いはしてませんよ。
というか、一体何をお知りになりたいのですか？
「困ってます」という意味が不明です。

お礼

私の補足質問です。

補足枠を使ってしまいましたので、お礼枠で書かせて頂きます。

No．４の方が次のように仰っています。
＞遊園地の乗り物やエレベーターには大抵
カウンターウェイトと言われる吊りおもりが
ついています。
乗り籠とバランスがとれるようになっていて、
最低限の動力で動かせるようになっています。

●　カウンターウェイトの上に、僅か１kg位の
錘を載せても、このエレベーターは
バランスが崩れ、最上階まで上るのでしょうか。
上るには上るが、錘の軽重によって、掛かる時間の差が
あるだけなのでしょうか。

Ｎo．５の方が、こうも仰っています。
＞手動にしても滑車の応用にすれば大人一人でも十分に上げることができます。

●　箱を三つ（Ａ、Ｂ、Ｃ）吊り下げておきます。
箱Ａが地上にあるとき、箱Ｂが二階のベランダの位置に来るような大きさの観覧車では、
二階にいた子供２人が箱Ｂに乗り込んだとき、回り出すのではありませんか。
●　箱Ａを少し重くしておけば、全箱が空のとき、自然と箱Ａが最下位置に停まる。

●　何も観覧車である必要もないのです。
●　ぐるぐる回転せずとも、ブランコのような運動でよいのです。
●　箱（籠）もバランスさえ取れれば、Ａ、Ｂの二つでいいのでは、と思います。
二階にいた子供２人が箱Ｂに乗り込んだとき、箱Ａが二階のベランダの位置に来るような運動でいいのです。

ですから、滑車を利用した既存のエレベーターなり、階段昇降機にこの仕組みを応用できないか、と考えてもいます。
どうでしょうか。

補足

＞一体何をお知りになりたいのですか？
「困ってます」という意味が不明です。

発想が真であるかどうか、です。
私には、物理がよく解りませんし、それを現実化する力など到底ありません。

原理や法則などは、全く目新しいことではありませんが、この着想（アイデア）が、仮に他の大勢の人により本格的に活かされることがあるとするなら、望外の喜びというより、当に望むところなのです。

遊具の観覧車を唯小さくではなく、人や貨物の昇降機そのものとして利用できないかということなのですから、安全性は固より充分配慮される必要はあるでしょう。

回答No.5

Saturn5

まず、余談から．．．
Ｎｏ．４の方がおっしゃられている手動の遊園地はインドに行かなくてもあります。
浅草の花屋敷遊園地は２～３種類の遊具は係員の手動で動かしていました。
さすがにジェットコースターやフリーフォールはモーターでしたが。

さて、本題です。
＞この２人は元気な子供たちですから、何度でも喜んで自分の足で上ってくれます。
このエネルギーが観覧車をまわすエネルギーです。
エネルギーが無から生じている訳ではありません。

＞手動だと、どの位の力を必要とするのでしょうか。
手で回すエネルギーと、自分が２Ｆまで上がるエネルギーは物理的なロスを
考えなければ同じです。
子供２人がフレームを下に押し下げると考えてください。
これは子供二人が階段を登るのと同じだけの力の大きさ（約４００Ｎ）を
必要とし、１Ｆから２Ｆまで上がる距離（約３ｍ）と同じだけの距離を
押さないといけないのです。

おっしゃるように、狭い階段を車いすで上がるのはたいへんなことです。
物理的には観覧車のようなもので上昇は可能です。
しかし、いくつかの問題点があります。

観覧車は昇降器具で無いので乗り降りが危険です。
これをクリアするにはかなりの費用（数百万円）の費用がかかります。
Ｔ百貨店の屋上に１２人乗りでかごが３つの観覧車がありました。
（４周で３００円です。回数を回ればいいというものでもないが）
その設置費用は１０００万円だったらしいです。

通常はこのような昇降には小型エレベーターを使います。
その方が安全でトータルコストは安くなるでしょう。
安いものでは２００万円以下のものがあるようです。（下のリストではありませんが）
http://sumai.panasonic.jp/elevator/product/

また、手動にしても滑車の応用にすれば大人一人でも十分に上げることができます。
今年の紅白は黄色いオバケが「ヨイトマケの歌」を歌うようですが、ヨイトマケとは
重いものを持ち上げる滑車の事です。

補足

ご回答有難うございます。

No．４の方が次のように仰っています。
＞遊園地の乗り物やエレベーターには大抵
カウンターウェイトと言われる吊りおもりが
ついています。
乗り籠とバランスがとれるようになっていて、
最低限の動力で動かせるようになっています。

カウンターウェイトの上に、僅か１kg位の
錘を載せても、このエレベーターは
バランスが崩れ、最上階まで上るのでしょうか。
上るには上るが、錘の軽重によって、掛かる時間の差が
あるだけなのでしょうか。

回答No.4

noname#188107

＞どこかで、基本的な思い違いをしているのでしょうか。

発想としては悪くありません。
遊園地の乗り物やエレベーターには大抵
カウンターウェイトと言われる吊りおもりが
ついています。
乗り籠とバランスがとれるようになっていて、
最低限の動力で動かせるようになっています。
http://www.mitsubishielectric.co.jp/elevator/technology/mechanism/index.html
http://www.google.co.jp/images?hl=ja&rlz=1T4ADFA_jaJP391JP391&q=%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%94%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%83%E3%83%97&gs_l=hp...0i4l5.0.0.1.58062...........0.WOIW8i-WhHM&sa=X&oi=image_result_group

あと、この話だけに限定すれば、
観覧車の中心軸が乗り籠とフレームの総重量を受けるわけですが、
その部分にベアリングなどが必要になり、その物理的な摩擦抵抗が
観覧車を廻す力に対してどうか。ということです。

子供だけで８０キロ、乗り籠、フレームの重さを
それなりに安全な強度に保つためには１００キロ程度に
なるでしょうから、総重量が２００キロくらいになり、
それを廻すベアリングですからそれなりの大きさです。
(一般の観覧車だと直径１ｍを超えます)

そして、物理の法則から言えば、停まっている状態が
もっとも摩擦力が強く、動かし始めるのに最も力が
必要であるという点をどうみるかです。

たぶん、最初に廻す力は人力でやらねばならず、
途中も少なからず廻さないと廻らないでしょう。
公園の回転遊具などの例を見ても想像できると思います。

ですから、まわす力を自転車などにくっつけてやって、
お父さんが力の限り漕いで廻す観覧車。
というのは一家に一台あるとおおいに盛り上がると思います。

インドあたりに行くと未だに人力遊園地が存在しており、
手回し式の観覧車や、人力の宙返りコースターなどを
みることができます。
http://buzzap.jp/news/20111227-ferris-wheel-asia/
http://rcdb.com/2907.htm?p=10652

補足

ご回答ありがとうございます。

＞物理の法則から言えば、停まっている状態が
もっとも摩擦力が強く、動かし始めるのに最も力が
必要であるという点をどうみるかです。

＞たぶん、最初に廻す力は人力でやらねばならず、
途中も少なからず廻さないと廻らないでしょう。
公園の回転遊具などの例を見ても想像できると思います。

そのあたり、気懸かりでした。
こういうのは、どうでしょう。

箱を三つ（A、B、C）吊り下げておきます。
箱Aが地上にあるとき、箱Bが二階のベランダの位置に来るような大きさの観覧車では、
二階にいた子供２人が箱Bに乗り込んだとき、回り出すのではありませんか。

＞途中も少なからず廻さないと廻らないでしょう。

これは、何故でしょうか。
中心軸にかかる摩擦抵抗の問題でしょうか。
回転速度にそれなりの勢いがついていないのでしょうか。
箱Aが丁度二階の高さに来たとき、ブレーキを掛けます。

参照させて頂いた人力観覧車の動画で「怖い。」という表現がありましたが、その恐怖は何処から来るのでしょう。
全体が頑丈なもの、箱も安全を配慮した囲いなどがあれば、その恐怖はなくなりますか。

＞総重量が２００キロくらいになり、それを廻すベアリングですからそれなりの大きさです。

ベアリングをも含めた総重量でしょうか。

回答No.3

Saturn5

思い違いはされておられません。
確かに観覧車はまわり、車いすの子供は２階に上がることはできます。

でも、２階にいた２人の子供はどうやって２階に上がったのですか？
そして、２階にいたものが１階に下りてしまうことになりますので、
また２階に上がる労力が要ります。
それだったら、１階にいて観覧車を手動で回した方が楽ではないですか？

補足

ご回答有難うございます。

＞２階にいた２人の子供はどうやって２階に上がったのですか？
そして、２階にいたものが１階に下りてしまうことになりますので、
また２階に上がる労力が要ります。

この２人は元気な子供たちですから、何度でも喜んで自分の足で上ってくれます。

車椅子に乗った子供を（別々にでも）２階へ狭い階段を上ることは、
大人の介護ヘルパーでさえ、大層危険を伴う重労働です。

＞それだったら、１階にいて観覧車を手動で回した方が楽ではないですか？
＞確かに観覧車はまわり、車いすの子供は２階に上がることはできます。

「位置エネルギー」の利用で、考えています。
（手動だと、どの位の力を必要とするのでしょうか。）
２人の子供に、手動のための力は要らないのではありませんか。
現実にそのような観覧車が設置できるかどうかは、それぞれの環境（設置場所や費用など）によって違ってはくるでしょうけれど。

回答No.2

yasuto07

相当大掛かり、強度計算を間違わないように、もし、身障者を載せるなら、ジュブンニチュイヲネ。
子供はすぐに大きくなるから、その辺も考慮してください。

というか、階段昇降機でもついけた方が安全じゃないかな。

お礼

ご回答をお寄せいただき、ありがとうござます。
もし、実用化できるものであるなら、
そのときは、実用化の前に、是非にでも、それらの点を充分お確かめください。

＞子供はすぐに大きくなるから、その辺も考慮してください。

はい。分かりました。

回答No.1

e_16

＞どこかで、基本的な思い違いをしているのでしょうか。

　はい、理解できないんですか？(^_^;

お礼

ご歓心をお持ちいただき、ありがとうございます。

　　(^_^;