神戸大学附属図書館デジタルアーカイブ
https://doi.org/10.24546/0100485449

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メタデータID
0100485449
アクセス権
open access
出版タイプ
Version of Record
タイトル
より効果的な船の「いかり」とは : 矩形板の挙動に着目して
著者
著者名
平野, 舜介
言語
Japanese (日本語)
収録物名
課題研究優秀論文集
巻(号)
2023
ページ
180-200
出版者
神戸大学附属中等教育学校
刊行日
2024-01
注記
令和5(2023)年度
抄録（自由利用可）
「いかり」は太古から現在も船を停めるために用いられている。しかし、錨がどのようなメカニズムで船を停めているのかは未だ解明されておらず、どのような錨がより効果的に船を停めるのかも分かっていない。昨年は、実際の錨の形状を再現した模型について、効き具合を測定する実験を行ったが、それぞれ形状が複雑であったため、考察は一般化出来なかった。また、実験の再現性が低いことも問題であった。そこで、本研究では錨を単純化し、L字型矩形板に対する実験から効果的な錨がどういうものか考察した。錨を等速で引張したときにかかる力を把駐力、計測した把駐力の最大値を最大把駐力、それを重さで除した把駐係数を用いて、幅や重さ、錘の位置を変えた矩形板の効き具合を評価した。実験にはフォーステスターを用いて、昨年よりも正確な記録が取れるように工夫した。その結果、幅を大きくしても把駐係数は大きくならないこと、錘の位置を変えると最大把駐力・把駐係数が大きくなることが分かった。さらに、実験で見られた錨の挙動と把駐力の変移を示す把駐曲線から、錨の引張過程が大きく3つの区間に分けられることを発見し、最大把駐力が観測されるときを力学的にモデル化した。モデル化によって得られた式からは、錨の力とモーメントのつり合いが把駐力に影響を及ぼすことが考えられた。このモデルは上記実験の結果に概ね当てはまった。しかし、更なる実験の結果、モデル化によって得られた式よりも、錨が砂からどれだけの圧力を受けるかが錨の挙動に影響を与えることが分かった。考察の結果、考案したモデルが成立するには、錨が充分な圧力を砂から受けることが必要であることが考えられた。これにより、より効果的な錨はフリュークが重く砂を捉えやすい構造をしている錨だと考えられた。
Anchors play an important role in sailing. Although previous studies have shown differences depending on types of anchors, the reason why anchors hold on to the seabed has not been fully explored. This paper aims to investigate the dynamics of anchors. In this article, we look at quadrilateral plates as substance of anchor. We conducted three experiments on relationship between holding power and shape. These experiments follow previous researches, and enable to assess holding power. The result shows that anchor‘s width doesn’t improve holding power. However, we found anchor‘s balance related to holding power. These results are analyzed that anchor‘s center of mass affect to holding power. Based on this analyze, we cultivate a model of anchor dynamics. This model can explain results.It is concluded that the holding power of anchor depend on their shapes, especially relate to the center of mass. These findings will help to develop anchor and to sail safer.
カテゴリ
課題研究優秀論文集 ＞ 2023号（2024-01）
紀要論文