妻のスマホの Amazon Music から配信される Official髭男dism の楽曲が Bluetooth とつながって、妻が運転する車のスピーカーから聞こえている。あと2時間で家に着く。今回の1泊旅行は高知市と北川村だった。
昨日は朝の4時20分に出発し7時に日曜市に着いた。そこで楽しい買い物をしてから、五台山の牧野植物園と竹林寺に行った。天気は、曇り後晴れ。夕方には、高知城近くの高知文学館へ寺田虎彦のバイオリンに13年ぶりに会いに行き、食事はホテルの近くのひろめ市場でとった。ひろめ市場は、朝から鰹のたたきをつまみに昼飲みの大衆で溢れかえる。高知でよく見かける広告の言葉。「 たっすいがは、いかんぜよ。」「 めめしくてせこせこするのはよくない。」という意味だ。酒がすすむ。
今日は北川村に9時に着き、5年ぶりのモネの庭。その後、中岡慎太郎館に寄った。彼は、坂本龍馬と一緒に近江屋事件で若くして命を落とした志士で、明治維新に向けて龍馬と同じくらいの活動をした人だ。その後、ひろめ市場に戻ってきて遅い昼食を取る。やはり鰹のたたきはウマい。
今、私は後部座席に座らされている。帰りはご褒美であり、かつ、お荷物なのだ。山道を車がカーブをきるたびに、手の中の円筒のコップの中の酒が傾いて、コップはきちんと鉛直方向を保っているにもかかわらず、こぼれ落ちそうになる。そこで、水面の傾きと遠心力との関係を考えてみようと思った。
コップの中の酒の質量を m kg、カーブの曲率半径を r m、車の速さを v m/s とすると、加速度の大きさ a m/s2 は、a = v2/r である。私の座標系自体の加速による私の座標系における酒に加わる見かけの力( 遠心力 )の大きさ F N は、F = ma = mv2/r になる。コップの直径を L m とし、車が等速でカーブをきっている時の水面の最も高い所と最も低い所の差を d m とする。水面の傾きを θ rad とすると、tan θ = d/L となる。コップの中の酒に作用する本当の重力( 大きさは mg N )は鉛直方向で、加速度による見かけの力( 遠心力 )は水平方向である、この2つの力をベクトル合成すると、見かけの重力となる。水面は見かけの重力に対して垂直になっている。したがって、見かけの重力の本当の重力に対する角度は、水面の傾き θ rad と同じである。つまり、tan θ = mv2/rmg =→ v2/rg である。したがって、v2/rg = d/L 。よって、r = Lv2/dg。というわけで、コップの中の水面の傾きと車の速さから車の軌道のカーブの曲率半径が分かることが分かった。

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