船舶が舵をきるときに進行方向の逆になんで傾くのか？

質問

war映画を見ていて思ったのですが、なんで船舶が舵をきるときに進行方向の逆に傾くのですか？

ー運動会のかけっこなんかの時は、「左に曲がるんだったら左に体を傾けて走った方が遠心力の関係で早くなる。」

そう教えられたのですが、なんで映画とかで船が「トーリカージ」なのに右に船体を傾けているんですか？軍艦の場合は艦橋が高すぎて遠心力が半端じゃなくて、左に傾けてられないんですか？

だとしても船体を左に傾けて航行した方が速力でないですか？遠心力に逆らう方が遅くなりますか？

疑問だらけと、長文すいません。回答お願いします！

回答No.2

kagakusuki · ベストアンサー

人間でも船でもその他の移動物体でも曲がる際には遠心力を受けます。
　重力によって生じる力は重心を中心として働きますから、重力によって生じる力は重心から真下に向かって働きます。
　一方、遠心力は曲がるために行う回転運動の中心とは逆向きの方向に働きます。
　その結果、重力によって生じるる力と遠心力によって生じる力を合わせた力は、概ね物体の重心を中心として、そこから真下よりも外向きにずれた斜め下の方向に働く事になります。

　地面に置かれた物体は、力が加わる向きと重なる直線を地面に向かって延長した際に、物体の底面が地面に接触している面の外側を通っている場合、その物体は安定して立っている事が出来ずに倒れてしまいます。
　人間の場合左右両足の爪先同士を結んだ直線と、踵同士を結んだ直線と、小指側の足の側面側の輪郭のラインで囲まれた面が、物体の底面に相当します。
　人間の身体の重心の位置はへその少し下の辺りという比較的高い位置にある上に、2足歩行をしているせいで足で囲まれた面の領域も狭いため、まっすぐ立っていたままでは、少し遠心力が加わっただけで、直ぐに重心に加わる力の向きが左右の足で囲まれた面の外へずれてしまい、倒れてしまいます。
　そうならない様にするためには足が地面についている位置を、重力と遠心力の合力の向きに平行な方向に、重心から地面に向かって引いた直線が地面と交差する位置と、足が地面に接する位置を一致させる様にしなければなりません。
　そのため身体を傾ける事で、身体の重心がある位置が内側、足が地面に接する位置が外側になる様にしている訳です。

　一方、船の場合には、人間とは異なり横幅が広いため、船体が例えば右に傾くと、船体の右側はより深く水中に沈み込み、左側の沈み込みは浅くなります。
　このため、船体の右側に加わる浮力が大きくなると共に、左側に加わる浮力が小さくなりますので、限度はあるものの少しくらい外側に傾いた処で倒れてしまったりはしません。

【参考URL】
　船の復原力（船の豆知識）
　　http://www.nexyzbb.ne.jp/~j_sunami76/fukugen.html

　コトバンク > ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 > 船とは > 船の復原力〔図A〕
　　https://kotobank.jp/image/dictionary/nipponica/media/81306024011862.jpg

　そのため船は、船体を内側に傾けなくても曲がる事が出来ます。
　そして遠心力が加わると、船底は水の抵抗があるため、進む方向が外側にずれて行きにくいのに対し、水の抵抗が無い水面よりも上にある部分は遠心力に逆らうものが無いため、船では上の部分が外側に傾く事になる訳です。

お礼

なかなか難しかったですが、なんとなくはわかりました！ありがとうございます！

回答No.3

nananotanu

人間はカーブの内側に自分で体を傾けることが可能ですが、船でどうやって内側に傾けるか、を考えれば「そのような方法(力)はない」というのが分かるかと思います。

もしかしたら勘違いされているのかもしれません(と、今思い至りました。違ったらごめんなさい)が、『ー運動会のかけっこなんかの時は、「左に曲がるんだったら左に体を傾けて走った方が遠心力の関係で早くなる。」』は、　遠心力を利用して速くなる　のではなく、　遠心力に逆らって、打ち消して速くなる　ですよ。質問者様の例で言うなら、船体を左に傾けるのが遠心力に逆らう方向。逆にいうと、遠心力で振られて「勝手に」右に傾くわけ。

お礼

ご回答ありがとうございます！勘違いはしていませんよ笑。

回答No.1

noname#228894

船に限らず、自動車だって曲がるときは同じ挙動になるから、あらかじめ傾けとけばいいじゃない。そうすりゃ速く駆け抜けられるでしょ？でも現実的にはそうしてませんよね。その理由を考えたら分かるんじゃないですか？

傾けるための力をなんとかして発生させないといけないけど、そんな力がどこにあるのか？車だったら道の方にバンク角を付けて、外側を高くしておけばいいけど、水の上にバンクなんてどうやって付けるんだ？って話です。重心を変えるにしても、船ほどの大きさの重心を動かせるほどの重量物って、積んでるだけで重荷になるし、それを動かす動力もばかにならない。

それに究極的には、転覆や荷崩れさえ起きなければ傾いても問題ないのでは？

お礼

丁寧なご回答ありがとうございます！