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作用反作用の法則考えると、これはインチキ発明でしょ。自転車を漕いでいるとき、ペダルは二つの物体 - クランクと足から力を受ける。逆に言うと、クランクに力を加えようとすると、その反作用は足に行くわけだ。つまり、ペダルががんばってクランクを回そうとすればするほど、足はがんばってペダルの反作用に釣り合う力を出さなきゃならない。
・・・ぜんぜんアシストになってないじゃん・・・。
＃厳密には慣性力も考えなきゃならないけど、他の力に比べたら誤差なので無視。
骨を伸縮させる方向に力を受けても筋力を使いません。
適切な拘束を与えてやればアシストは成立します。
装置への力の伝達経路が、足からクランクまでの間に完全に閉じてしまっているので、「適当な拘束」は足またはクランクのいずれかでしか与えられません。つまり、この装置が発生する力は作用/反作用ですべてクランクおよび足の双方に働くのでアシストとしての効果はないと思われます。
アシストとして働くためには、足やクランク以外の部分、例えば車体フレームなどへの力の伝達経路が必要でしょう。
ペダルが空転しなければクランクがが動くのは自明の理だと思ったが、世の中にはいろいろな人がいるのだと知りました人間の骨格が反作用を抑えるリンク機構として働くとなぜ気付かないのだろうクリート付けてシューズを固定すればペダルの反力に逆らう力は必要でもこぐ力は必要なくなるはすだが
タイヤを固定してペダルはそのままにするとペダルのほうが回転する構造という前提で話しますが、ペダル自体をフレームに固定すれば漕ぐ力が必要なくなるってのならわかるが、なぜシューズを固定したらどうこうなるという結論に至ったのかわからない。
乗ってる人はペダルが空転しないようにする力が必要なんですよね？
件のアシストによって空転しないようにする力＋漕ぐ力 ≠ 普通に漕ぐ力
になるんじゃないかとおもうのですが
筋力が必要かといったら、シューズの固定方法によっては答えはＮｏ．
では、そのシューズへの作用を支える反作用はどこから来るのかというと、足ですね。結局は反作用を人体が支えます。アシストしたのと同量の力を人体が受け持つということです。
違うというのならば、人体と同形状で同重量のマリオネットをその自転車に乗せた状態を想像してください。前に進むと思いますか？
反作用を人体の一部が受け持つのは否定していません。骨格（骨と関節）が力を受け止め、最終的にはサドルに密着した点に伝わることで閉リンクが完成します。これを支えるのに筋力が必要か？と言えば足首を固定してしまえば NO なのです。
ちなみに、足首さえ固定すれば、閉リンク系の自由度は1になりますから、関節構造が人と同じであればマリオネットでももちろん進みますよ。
その「自由度1」は、膝関節や、股関節や、サドル上の腰のモーメントまで含んだ上で「自由度1」だと主張されていますか？あなたの主張は、股関節をサドルに固定したモデルを想定しているように思えてなりません。
股関節がサドルに固定されているものと考えています。サドル上の腰のモーメントとは、体軸周りの回転にを心配されていますか？足首からの距離を考えればモーメントをキャンセルするには無視できるレベルでは。
腰はサドル上に乗っているだけなので、3軸が自由と思われます。そのうち、腰椎回りの軸は摩擦が大きいので拘束されていると見做すこともできますが、残る2軸は自由であると思います。
返信遅くなりました。記述は正確に理解できていないかもしれませんが、要は股関節が球面関節だからもっと自由度が残るだろというものと理解しました。確かに、サドルにしっかり座っても膝を開く自由度は残っていますが、足首を固めてペダルに固定するとその自由もなくなります。また今回の問題では、ペダルの回転を拘束する運動は正中面へ投影した運動ですから、その意味では四リンクの閉リンク系完成している（つまり1自由度）と言えます。
以上は骨盤がサドル上に拘束されていることが前提ですが、それとも拘束されてないという指摘でしょうか？それは座り方の問題かと思います。
人体にクランクを回す自由度が残っている限り、動力源の反作用を受けるために人体も力を発生させる必要があります。
動力源の反作用を力をかけずに受けられるのならば、その人の脚には自由度が残っていないということで、つまり、その人はクランクを回せませんよね。
モデルを単純化すればわかっていただけますかね。ペダルと靴底の間に伸縮バネを挟んで、これでアシストになりますか？確かに伸縮バネの反発で車輪を回す力は増します。しかし、同量の力が靴底にもかかります。人体にクランクを回す自由度が残っている限り、伸縮バネやモーターの反作用を受けるために人体も同量の力を発生させる必要があります。
アシスト効果を得るためには、動力源の一端を車体に固定する必要があります。伸縮バネをペダルと車体の間に挟めば、アシスト効果が得られます。モーターを車体とクランクの間に挟めば、アシスト効果が得られます。しかし車輪と人体の間に動力源を挟んでしまうと、その人体がクランクを回す自由度を確保している限り、動力源と同量の力を人体が発生させないと動力源を拘束できません。
人体にクランクを回す自由度が残っている限り、 ＜中略＞つまり、その人はクランクを回せませんよね。
まず、この理解が正しくありません。閉リンク機構はご存知ないですか？クランク･ロッカー機構(要Java) [brockeng.com] では、普通の自転車では、股関節Bに周期的なトルクτBを発生させて、クランク軸Aの負荷τAに抗します。（もちろんひざ関節Cにトルクを作用させても構いませんが、ここでは省略）今回はペダルDにもトルクτDを発生させて股関節Bをフリーにしても、τAに抗することができます。重ね合わせの理が成り立つ系ですから、τBとτDを同時に作用させれば、τAに加算されて作用します。τDの効果を得るために、余計なτBが必要かといえば、NOです。
モデルを単純化すればわかっていただけますかね。＜中略＞人体も同量の力を発生させる必要があります。
その単純化は今回のアシスト機構を表現しきれていません。
動力源と同量の力を人体が発生させないと動力源を拘束できません。
閉リンク機構では、リンクの伸縮と曲げに対する力をリンクの剛性でまかなっています。何度も書いていますが、骨格の形状を維持するのに筋力はいりませんね？
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アレゲはアレゲを呼ぶ -- ある傍観者
作用反作用 (スコア:1)
作用反作用の法則考えると、これはインチキ発明でしょ。
自転車を漕いでいるとき、ペダルは二つの物体 - クランクと足から力を受ける。
逆に言うと、クランクに力を加えようとすると、その反作用は足に行くわけだ。
つまり、ペダルががんばってクランクを回そうとすればするほど、足はがんばって
ペダルの反作用に釣り合う力を出さなきゃならない。
・・・ぜんぜんアシストになってないじゃん・・・。
＃厳密には慣性力も考えなきゃならないけど、他の力に比べたら誤差なので無視。
Re: (スコア:1)
骨を伸縮させる方向に力を受けても筋力を使いません。
適切な拘束を与えてやればアシストは成立します。
Re: (スコア:2)
装置への力の伝達経路が、足からクランクまでの間に完全に閉じてしまっているので、
「適当な拘束」は足またはクランクのいずれかでしか与えられません。
つまり、この装置が発生する力は作用/反作用ですべてクランクおよび足の双方に働くので
アシストとしての効果はないと思われます。
アシストとして働くためには、足やクランク以外の部分、例えば車体フレームなどへの力の伝達経路が必要でしょう。
Re: (スコア:0)
ペダルが空転しなければクランクがが動くのは自明の理だと思ったが、世の中にはいろいろな人がいるのだと知りました
人間の骨格が反作用を抑えるリンク機構として働くとなぜ気付かないのだろう
クリート付けてシューズを固定すればペダルの反力に逆らう力は必要でもこぐ力は必要なくなるはすだが
Re: (スコア:0)
タイヤを固定してペダルはそのままにするとペダルのほうが回転する構造という前提で話しますが、ペダル自体をフレームに固定すれば漕ぐ力が必要なくなるってのならわかるが、なぜシューズを固定したらどうこうなるという結論に至ったのかわからない。
乗ってる人はペダルが空転しないようにする力が必要なんですよね？
件のアシストによって空転しないようにする力＋漕ぐ力 ≠ 普通に漕ぐ力
になるんじゃないかとおもうのですが
Re: (スコア:1)
乗ってる人はペダルが空転しないようにする力が必要なんですよね？
筋力が必要かといったら、シューズの固定方法によっては答えはＮｏ．
Re: (スコア:2)
では、そのシューズへの作用を支える反作用はどこから来るのかというと、足ですね。
結局は反作用を人体が支えます。アシストしたのと同量の力を人体が受け持つということです。
違うというのならば、人体と同形状で同重量のマリオネットをその自転車に乗せた状態を想像してください。
前に進むと思いますか？
Re: (スコア:1)
反作用を人体の一部が受け持つのは否定していません。
骨格（骨と関節）が力を受け止め、最終的にはサドルに密着した点に
伝わることで閉リンクが完成します。
これを支えるのに筋力が必要か？と言えば足首を固定してしまえば NO なのです。
ちなみに、足首さえ固定すれば、閉リンク系の自由度は1になりますから、
関節構造が人と同じであればマリオネットでももちろん進みますよ。
Re: (スコア:2)
その「自由度1」は、膝関節や、股関節や、サドル上の腰のモーメントまで含んだ上で「自由度1」だと主張されていますか？
あなたの主張は、股関節をサドルに固定したモデルを想定しているように思えてなりません。
Re: (スコア:1)
股関節がサドルに固定されているものと考えています。
サドル上の腰のモーメントとは、体軸周りの回転にを心配されていますか？
足首からの距離を考えればモーメントをキャンセルするには無視できるレベルでは。
Re: (スコア:2)
腰はサドル上に乗っているだけなので、3軸が自由と思われます。
そのうち、腰椎回りの軸は摩擦が大きいので拘束されていると見做すこともできますが、
残る2軸は自由であると思います。
Re:作用反作用 (スコア:1)
返信遅くなりました。記述は正確に理解できていないかも
しれませんが、要は股関節が球面関節だからもっと自由度が
残るだろというものと理解しました。
確かに、サドルにしっかり座っても膝を開く自由度は
残っていますが、足首を固めてペダルに固定するとその
自由もなくなります。
また今回の問題では、ペダルの回転を拘束する運動は
正中面へ投影した運動ですから、その意味では四リンクの
閉リンク系完成している（つまり1自由度）と言えます。
以上は骨盤がサドル上に拘束されていることが前提ですが、
それとも拘束されてないという指摘でしょうか？それは
座り方の問題かと思います。
Re:作用反作用 (スコア:2)
人体にクランクを回す自由度が残っている限り、
動力源の反作用を受けるために人体も力を発生させる必要があります。
動力源の反作用を力をかけずに受けられるのならば、
その人の脚には自由度が残っていないということで、
つまり、その人はクランクを回せませんよね。
モデルを単純化すればわかっていただけますかね。
ペダルと靴底の間に伸縮バネを挟んで、これでアシストになりますか？
確かに伸縮バネの反発で車輪を回す力は増します。しかし、同量の力が靴底にもかかります。
人体にクランクを回す自由度が残っている限り、伸縮バネやモーターの反作用を受けるために
人体も同量の力を発生させる必要があります。
アシスト効果を得るためには、動力源の一端を車体に固定する必要があります。
伸縮バネをペダルと車体の間に挟めば、アシスト効果が得られます。
モーターを車体とクランクの間に挟めば、アシスト効果が得られます。
しかし車輪と人体の間に動力源を挟んでしまうと、
その人体がクランクを回す自由度を確保している限り、
動力源と同量の力を人体が発生させないと動力源を拘束できません。
Re:作用反作用 (スコア:1)
人体にクランクを回す自由度が残っている限り、
＜中略＞
つまり、その人はクランクを回せませんよね。
まず、この理解が正しくありません。閉リンク機構はご存知ないですか？
クランク･ロッカー機構(要Java) [brockeng.com] では、普通の自転車では、
股関節Bに周期的なトルクτBを発生させて、クランク軸Aの負荷τAに抗します。
（もちろんひざ関節Cにトルクを作用させても構いませんが、ここでは省略）
今回はペダルDにもトルクτDを発生させて股関節Bをフリーにしても、τAに
抗することができます。重ね合わせの理が成り立つ系ですから、τBとτDを
同時に作用させれば、τAに加算されて作用します。
τDの効果を得るために、余計なτBが必要かといえば、NOです。
モデルを単純化すればわかっていただけますかね。
＜中略＞
人体も同量の力を発生させる必要があります。
その単純化は今回のアシスト機構を表現しきれていません。
動力源と同量の力を人体が発生させないと動力源を拘束できません。
閉リンク機構では、リンクの伸縮と曲げに対する力をリンクの剛性でまかなっています。
何度も書いていますが、骨格の形状を維持するのに筋力はいりませんね？