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そうさ方法

  こんな状況を想像してください。上の図のように、車のタイヤの中心と外側に、二つのライトをつけます。そして車を走らせます。ライトによりつくられる二つの光点は、どのような軌跡を描くと思いますか?

  さっそく右上の「スタート」ボタンを押して、ムービーを再生してみましょう。二つの白い点が動いています。これがタイヤにつけた二つの光点です。タイヤの真ん中につけた光点は、まっすぐ進んでいます。これは当然ですよね。タイヤの外側につけた光点はどうでしょうか?太陽のまわりを地球が回っているように、中心の光点のまわりを、外側の光点が回りながら進んでいるように見えます。

説明図 サイクロイド

  しかし実際の軌道は、そのような見かけとはかなり違うのです。右上の「すすむ」ボタンを押して、2ページ目を見てみましょう。この絵に描かれている赤い点線が、外側の光点の軌道です。「サイクロイド」と呼ばれています。右上の「スタート」ボタンを押すと、こんどは軌道を灰色で描いた光点の動きが観察できます。実際には、タイヤの中心の光点の周囲を回っているわけではないことがよくわかります。

  このように、動いているモノの軌跡がどのように見えるかは、周囲にどのような動きがあるかによって、大きく変わってきます。

  さて、ここで、タイヤの動きを想像して、絵に描いてみましょう。多くの方が、下のような図を描くのではないでしょうか。これは当然ともいえます。なぜなら、「そのように見える」からです。しかしながら、2ページ目の図の赤い点線や、ムービーでの灰色の軌跡が示しているように、実際のタイヤの動きは「サイクロイド」なのです。下の図のように、くるっと回ることはけっしてありません。

サイクロイド 説明図