工学部の暇つぶし

ゲームや漫画や日常の出来事を様々な観点から観察、分析していきます。たまに真面目な話もします。暇つぶしです。基本的に平日は毎日更新、土日は暇なら更新です。

【進撃の巨人】立体起動装置のワイヤーについて

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進撃の巨人を読んだことがある人なら1度は考えるであろう疑問

「立体起動装置のワイヤーって切れないの?」

この疑問について物理的な観点から考察していきたいと思います。必要なデータは以下の3点。

 

  1. 立体起動する人間の速さ
  2. 装置を含めた質量
  3. ワイヤーの直径

 

1.立体起動する人間の速さ

 アニメ25話で壁を登り逃げようとする女型の巨人をミカサが追いかけて指を切るシーンでミカサは壁の頂上辺りまで約4秒で登っています。

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壁は50mなので、ワイヤーからミカサが受ける力は一定であるとすると、以下の式よりミカサの加速度を求めることができます。

(移動距離)=1/2×(加速度)×(時間)^2

各値を代入すると

50=1/2×a×4^2

a=6.25m/s^2

 

2.装置を含めた質量

ミカサの体重は68kgであり、公式の展示会で展示された原寸大の立体起動装置の重量が10kgであったことから、装置を含めた質量は78kgであるとします。

 

ワイヤーにかかる力は以下の式により求めるめることができます。(高校物理の範囲)

(装置を含めたミカサの質量)×(ミカサの加速度)=(ワイヤーにかかる力)-(ミカサにかかる重力)

ミカサにかかる重力は(質量)×9.8です。

各値を代入すると

78×6.25=F-78×9.8

F=1251.9≒1250N

しかしこの値は、2本のワイヤーにかかる力の合計値であることを忘れてはいけません。

1本のワイヤーにかかる力は1250/2=625Nです。これはワイヤーに625/9.8=63.8kgを吊り下げた時にかかる力に等しいです。

 

3.ワイヤーの直径

 あの小さな装置に収納されていることを考えると、細めのワイヤーであると予想できます。ここでは日本でも一般的に使用されている6mmと仮定しましょう。

 

6mmワイヤーの切断重荷は1.8t、安全重荷は0.3tとのことなので、63.8kgは余裕で安全基準を満たしていることになりますね。

また、0.3tまでは安全なので、ワイヤーが1本切れても立体起動ができる余裕があるということになります。

 

まとめ

今回考察したのは壁を鉛直に上るという単純な動きだけですが、かなり余裕があるという結果となりました。実際は2本のワイヤーを使って複雑に動き回るので、より強い負荷がワイヤーにかかることが予想されます。複雑な動きをしても本当に大丈夫なのかはまた今度考察するので見ていただければと思います。

 

おわり。