UFO-Eってどうよ？

[住宅検討中さん]

UFO-Eについて語りましょう
減震装置UFO-Eについての情報を求めています。

[636: 通りがかりさん]

> 620: 匿名さん　
なかなかわかりやすい例えを出して頂いてありがとうございます。ではその例を使って間違いを指摘します。
最初に予備知識として、加速度＝速度の時間変化率なので、加速度がプラス＝加速、加速度がマイナス＝減速。
運動方程式より、加速度＝力/質量なので、加速度と力は比例します。

＜車がゆっくり坂を登る場合（慣性が無視できる場合）＞
坂を登り始めると、重力により後ろに引っ張る力が働き始め、坂が急になると引っ張る力が強くなってきて、
だんだんプラスの加速度が減っていき、ついに加速度と重力が釣り合って、加速度がゼロになって速度もゼロになります。

>最初は昇れても最後の方では登れなくなり、速度も加速度もゼロになる。

まさにこの瞬間です。このとき、力は釣り合っている＝加速度ゼロですから、速度は変化しなくなるので停止したままです。つまりもう動かないので、振動は起こりません。　この位置を地点Aとします。

＜いきよいよく車が坂を登る場合（アクセル踏み続ける）＞
スタートして地点Aまでは　「推進力＞重力のひっぱる力」　なので、加速度がプラス＝加速し続けます。ただし、A地点に近づくにつれて両者の力が拮抗してくるので、加速度が減っていき、A地点に到着すると、力が釣り合って加速度がゼロなります。このときまで加速し続けているので、A地点で速度は最大です。

勢い余ってA地点を超えると、坂が急になり後ろ向きに引っ張る重力が強くなるので加速度がマイナス＝減速がはじまります。そして、あるところで速度がゼロになります。そこが最高到達地点、当然一番坂が急なので、後ろ向きに引っ張る力がマックス＝マイナスの加速度が最大です。

当然この瞬間にはとどまれないのですぐにバックし始めます。そうすると勢いよく坂を下り始めてA地点で下り方向の速度が最大となります。それから先は車の推進力次第ですが、スタート地点を通り越して反対側の坂を登って戻ってくる。つまり振動が起こります。

＜最初だけアクセルを踏む＞
底にいるときだけアクセルを踏んで、惰性で坂を登る場合は、もっと話は簡単で、坂を登り始めると、車には重力による引っ張る力しか働かないので、マイナスの加速度＝減速が始まります。そしてどこかで速度がゼロになりますが、
そこは坂が一番急なので、ひっぱる力がマックス＝マイナスの加速度が最大です。その後は勢いよく坂を下ってスタート地点を通過して、反対側の坂を同じように登って下って・・・振動が続きます。

ということで、振動させるには、釣り合いの位置からずれたら、ずれた方向と逆の向きの力が必要になります。ばねの力とか。力と加速度は比例するから、振れているときはマイナスの加速度が働きます。加速度がゼロ＝力がゼロのところは釣り合いの位置。UFO-Eなら、初期の位置ということになります。

この坂を人間が登る場面を考えてみてもわかるかと思います。勢いをつけると途中まで坂を登れるけど
だんだん速度が落ちていきます＝減速＝加速度がマイナス。ついに登れなくなるところは一番傾斜が急だから
落ちようとする力がマックス＝マイナス方向の加速度が最大です。