ヨーヨーの力学２バランス

ここは自分なりの仮説もはいるので適当に聴きつつイメージしてほしい。
コマとヨーヨー、ジャイロ効果によって安定をしているおもちゃという点では同じだが、それぞれを比べると・・・
コマはよく傾く。ジャイロ効果があっても重力と言う外力に常に晒されているのでさらによく傾く。

ヨーヨーは傾きにくい。回転方向が垂直だから重力の影響を受けにくいのも事実だが、もうすこし別の効果も考えられのではないだろうか。

それはボディが2つあるということ。

2つのボディが同じ回転をしてることが安定のひとつの原因では？

本来力学の世界では、物理的につながっているものが同じ動きをしていれば剛体としてひとつの重心で運動エネルギーを持つものと考えて計算される。

2つの重心を持つ物体ではなく1つの剛体として考える。
でも、2つもボディがあって真ん中でつりあっているって言えば・・・


・・・・・ヤジロベー！？

ヤジロベーも２つのおもりが分かれているが、実際の重心は支点部分にあるので倒れにくい。また傾いてもお互いがバランスをとって再び元の位置に戻ろうとする。

そうヤジロベーよろしく2つのボディがバランスを取り合ってると考えてみよう。

重さではなく回転運動のエネルギーでお互いの傾きを抑えつりあっているヤジロベーと考えるとどうだろうか？


ジャイロ効果で、回転を維持しようとしてるのだが、回転運動をひとつの矢印としてあらわすと下記の緑の線“角運動量ベクトル”が表現できる。

2つの回転体がお互いの角運動量ベクトルでつりあっている“ヤジロベー”そうかんがえるとヨーヨーの回転の安定の秘密にちょっと近づいた気がする。
注意：角運動量ベクトルは力学的力ではなく回転運動のイメージ的概念です。
片側が傾こうとしてももう片方でそれを抑えるので、回転体がひとつのコマに比べ安定しやすいわけだ。

ヤジロベーは腕の長さが長いほど重心にかかる力のモーメントが大きい・・・・

この話しは次の章でもう少し突っ込んでいく。