僕の好きな回転体

建築関係っていろいろな資格があって難しいのから簡単なのまで様々です．電動工具の安全使用講習を職業訓練校で習いました．講習を受けるだけです．受講修了書みたいなカードをもらいました．

↓これはサンダーとかグラインダーという電動工具です．丸い歯が5000rpmぐらいで回転するのですが、基本的にヤスリなので金属ではないため、割れやすい材質です．割れると破片が接線方向に飛散します．破片がすっ飛んでいった先に目があると目に刺さって失明します．

そうならないために安全講習があるわけで、安全講習によると、毎日最初に使うときに１０分間の試験運転をしましょうだったかな、そんな事を指導されました．でもそんな慎重に使う人はあまり居ないだろうなぁ．１０分間も回したら騒音がうるさいし、手が疲れますから．

このヤスリディスクが回転している時にどのくらいの遠心力が働いているんだろ？と思って、その時に計算してみたところ、確か１平方ｃｍあたり１０ｋｇぐらいの遠心力だったかな．割れたらすっ飛ぶのも無理はないわと思いました．

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回転体というとフライホイール形の蓄電装置が構想だけは昔からあります．フライホイールの回転エネルギーで電気を蓄えましょうというものです．

こちらのニュースでは、フライホイール形蓄電設備を作ったと言っています．ついに日の目を見たか、とわくわくしたわたしです．
　・蓄電容量は100キロワット時で世界最大級
　・重量4トン、直径2メートルのフライホイールを毎分6,000回転
でかっ！
しかしこれだけ努力してもたったの１００ｋｗｈしか出ないのかっ！

こんなフライホイールが自宅の隣のビルでブン回っていたら枕を高くして眠れなくなりそうです．そういうひやひや感が回転体ならではのスリルですが、一体このフライホイールの最外周にはどれだけのGがかかるのでしょうか？

計算してみよう．

↓遠心力はこんな式．

↓求めたいのは力ではなくてG（＝加速度）だから、これだけ計算すればいいや．

ω ｘ ω ｘ ｒ

角速度は、毎分６０００ｒｐｍと書かれているので、毎秒に直すと１００ｒｐｓですから、

ω ＝ ２ ｘ π ｘ １００ ＝ ６２８　rad/s

直径２ｍと書かれているので、半径ｒ＝１ｍです．

するとフライホイール最外周の遠心加速度は、

ω ｘ ω ｘ ｒ ＝ ６２８ｘ６２８ｘ１＝３９４３８４　　m/s2

１G＝９．８　m/s2なので、

３９４３８４÷９．８＝４０２４３　G　＝　４万G

あれれ？
４万GってすごいGですけど、なにか計算間違いしているでしょうか？ 1kgの物体が４０トンに化けちゃいますけど．．．　このフライホイールは炭素繊維製だそうですから、そうでもしないとバラバラに飛び散ってしまうのかっ？！

→ちなみに、ヘリカルスキャンドラムも６０００ｒｐｍとか１００００ｒｐｍで回転します．直径は２０～１００ｍｍぐらいと小さいですが、それでも遠心力は意外に大きく、仮に１００００ｒｐｍで直径６０ｍｍで計算すると、ドラム外周部で３０００Gぐらいと計算されます．なので重量１ｇのチップ部品が、遠心力で３ｋｇの重さに化けます．そのせいで軸も多少曲がるんです．

パソコンのDVDやBDドライブでも、高倍速で読み書きしていると１００００ｒｐｍぐらいまで回転数が上昇しますから、DISKにヒビが入っていると、割れてバキョーンと飛散する事があります．

回転体はスリルがあって楽しいです．

＃計算間違いがありませんように．．．

かしこ

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