K3の住民

最近はレア社のゲームについては書いていませんが、一応レア社のゲームが一番好きな人です。『雪圀』で"圀"は"国"とほぼ同義ですが、国ではありませんって当たり前か(笑)。

N64ゼルダで学ぶトルク

前回「N64ゼルダで学ぶコリオリの力」↓
http://ryoryoau24.hatenablog.com/entry/2016/09/17/085200

皆さん、こんにちは。雪圀です。
今回は勝手ながら「N64ゼルダで学ぶ~」の続編を作ってみたいと思います。今回は
やや複雑かもです。


N64ゼルダをやり込んでいる方なら知っているかと思われますが、N64ゼルダには
ESSポジションと呼ばれるリンクに回転運動をさせるスティックの傾きが存在します。

このスティックがESSポジションであるときのニュートラル状態のスティックとの
距離はベクトルの位置エネルギーrで表すことが出来ます。

次に、回転運動時のリンクの最終角度はESSポジション時のスティックの角度に
よって変化します。つまり、リンクの回転運動はスティックに力が加えられること
により変化すると言うことが出来ます。また、リンクが前を向いていると仮定して、
スティックを右側にESSポジションの状態で倒すと、リンクは反時計回りに回転
します。
このとき、下方向に動いていっているので下方向に力が加えられていると考えること
が出来ます。このベクトルの力はFで表します。

したがって、リンクの回転運動は以下のベクトル積で表せます。

τ = r×F

これが回転運動における回転の力、「トルク」です。

案の定、分かりにくいと思った方に、図でそれぞれの関係性を示していきたいと
思います。

f:id:ryoryoau24:20180225125548p:plain

赤線の部分がベクトルの位置エネルギーrで、スティックのニュートラル時と
ESSポジション時の距離を示しています。
とは書いたものの、これではいまいち分かりにくいと思うので、リンクとスティック
の間の距離と思った方が良いでしょう。ニュートラル時のスティックをリンクと仮定
するのです。
次にベクトルの力Fですが、これはスティックにかかる下方向の力を示します。
そして最後に、トルクτですが、これはリンクの回転のことを示します。

まぁ、要はリンクとスティックがつながっている、リンクを中心とした回転運動
であり、トルクはその力を表します。

使われる例としては、車のタイヤを回転させるのにどれぐらいの力が必要であるかを
考えるときとかねじを回す際に使われるレンチの長さの選定とかによく使われます。
マイナーかどうかは知りませんがドローンの方向転換や高度の変更等もトルクを利用
しています。

特に自動車を作りたい!と思っている方はこのトルクは必須だと言って良い
でしょう。

今回の記事のまとめとしては、

  • トルクとは、物体1と物体2がつながっているときの物体1を中心とした回転運動
    の回転の力である。
  • レンチの長さ選定、車のタイヤ選び等において利用される。
  • ESSポジションによるリンクの回転運動でも十分に説明可能。

以上です。物理の知識は浅いので間違っている箇所もあるかと思いますが、その点
は指摘していただけると幸いです。


今回はこれくらいにしときます。