スロープ付きのトラックに、走りながら車で乗り込んだら・・・

質問

昔、中学生の頃、何となく考えていたことがあります。それは物理に関する問題なのですが、かれこれ○○年経った今でもちょっと引っかかっています。それは次のような問題です。

高速道路を２台の車が前後に並んで100キロ近いスピードで走っています。
後ろは軽乗用車Ａ（１トン、ＦＦ車）、前はスロープの付いた10トン車Ｂ（例えば下記のようなキャリアカーがもう少し大きくなって、荷台が道路面から運転席の上まで伸びているような感じ）とします。
http://www.mazda-rentacar.co.jp/chargeinfo/truck/z_titanc.html

この２台が少しずつ近づいていって、軽乗用車がスロープにタイヤを乗せたとするとその後どうなるか、ということです。

中学生の頃はＡがスロープを100キロ近いスピードで駆け上がってジャンプ！と考えていましたが、さすがにそれはないだろうということは、高校で運動量保存の法則を習ってからわかりました。

ただ、タイヤを乗せた瞬間の挙動がちょっとよく想像できません。
とりあえず、
「スロープとＡのタイヤの摩擦によりＡの運動量が増加、反作用でＢの運動量が減少、その差の分だけ相対的にＡは加速し、スロープを駆け上がろうとする」
と考えたのですがどうでしょうか。ただ、もしＦＲ車だったら、瞬間的に前輪が空回りして、後は何事もなかったかのように少しずつ前に進む、という気もするのですが、ＦＦとＦＲで違うってことがあるのかな、という気もしますし・・・。

そのあたり、タイヤを乗せた瞬間から最終的にどうなるかというところまで、うまく説明できる方いらっしゃいましたら教えてください。
また、似たようなシーン（トレーラーに走りながら乗り込むとか）を映画か何かで見たことがあるよ、という方がいらっしゃったら、そういう情報でも結構です。
よろしくお願いいたします。

回答No.2

inaken11 · ベストアンサー

２０年くらい前の、「ナイトライダー」というＴＶ映画でそういうシーンがあった様な気がします。
というか、同様の質問に答えた記憶があるのですが、探すのが面倒くさくて申し訳ない_(__)_

ナイトライダーではＦＲアメ車で、難なく別のトラックに登って行きました。

今回の質問はＦＦ車と言うことですが、こちらも、ＡＴ車なら難なく登るのではないかとと思います。
ＡＴはタイヤの回転が落ち、アクセルを踏んでいれば自動で低いギアに落としますから。

１００ｋｍで走っていて急ブレーキでタイヤロックさせてもエンストせずに復帰は可能ですしね。

お礼

ご回答ありがとうございます。

ナイトライダー！懐かしいですねぇ。実はどこかでそのようなシーンを映画かテレビかで見たような気がしたので、質問の最後の文章を追加したのですが、もしかしたらナイトライダーだったのかもしれません。

それにしても、
＞同様の質問に答えた記憶があるのですが、
失礼しました。このような疑問を持っているのは自分ぐらいだろうと思っていたので、はなっから検索していませんでした。早速検索してみました。ありました、これ↓ですよね。なるほどそっくりです。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=373946

＞ＡＴはタイヤの回転が落ち、アクセルを踏んでいれば自動で低いギアに落としますから。
なるほど、そうですね。とするとＦＦ車の場合、衝撃とともにガクンと回転数が落ちてエンスト、ということになりそうですね。スリップするかどうかはスロープの摩擦係数次第といったところでしょうか。

ＦＦ車だとギアを低速に入れるテクニックがいりそうですが、おっしゃるようにＡＴ車とかＦＲ車だと問題なく乗れそうですね。実際、ナイトライダーでそうやって乗り込んだのであれば間違いないでしょう。納得しました。ありがとうございました。

回答No.3

Teleskope

No1です、誤記訂正を。

>車輪の回転摩擦なども無視
↓
車輪の転がり抵抗なども無視

お礼

再度の書き込み、ありがとうございました。

回答No.1

Teleskope

１．
　A車とB車は互いに止まってますよね。 B車の荷台からA車の前輪を見るとどう見えるでしょう。例えばA車のボンネットに電動ノコギリを持った男が乗ってて B車の荷台に切りつけて来るのと同じです。
　だから時速100kmで回ってる前輪が乗り上げた瞬間、激スリップして煙出ますね。前輪がスリップしたFF車は前進力が無くなり、時速100kmの風圧に押されて荷台から離れてしまう。地面に戻った瞬間も前輪は路面をグリップしてないと思うのでスピンしそうな気が。
（後輪駆動でも状況は大同小異でしょう）

２．
　低速で風圧もスリップも無視できる場合は、勢い付けて乗り上げたらすぐ変速を低速にすれば行けそうな気が。　A車はゼロ発進のように加速しながらB車の荷台を走ります。　人間が走るとき地面を後ろに蹴りますが、それと同じように B車はA車のタイヤで蹴られてスピードが落ちます。
　車輪の回転摩擦なども無視すれば運動量保存則でスピードが決まります。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。

＞例えばA車のボンネットに電動ノコギリを持った男が乗ってて B車の荷台に切りつけて来る
う～ん、なるほど。電動ノコギリ状ゴムタイヤを持って近づいていって、荷台にそれを押し付けるような感じですね。猛烈にスリップするイメージは分かりました。

だけど・・・、風圧に押し戻されて荷台から離れていく、というのは今ひとつイメージが浮かびません。スリップしていても摩擦力があれば、多少なりとも前方方向へ進もうとすると思うし、前には進まないまでも、少なくともスロープにタイヤを乗せたあたりで維持、というような感じがするのですけどどうでしょうか。風圧もスロープの面にさえぎられて、さほど大きなものではないような気がするのですが・・・・。
あと後輪駆動の場合は、前輪はグリップを失っても駆動輪である後輪は生きていますので、後ろに下がることはないのではないかと思います。

でも、
＞乗り上げたらすぐ変速を低速にすれば行けそうな気が。
というのは納得です。おかげで少しイメージが浮かんできました。ありがとうございました。