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ミニ四駆を科学する#01ノーマルの実力平均速度はどの程度?(データ修正済)

せっかく大人になってから再開したミニ四駆なので、今後少しづつ自作コースとミニ四駆を使ってあれこれ考えながら科学的な考察していきます。
まずは何をするよりも実験し、正しくデータを得ることが大事。
そこで分析し易いデータを得るため、テストコースを増設しました。

コース設置部屋も変更 補修に次ぐ補修で継ぎはぎだらけ 正直見た目は悪い

今回増設した外周のオーバルコースは2本のストレートとコーナー2個からなり、タミヤ公式のコース幅115mmより少し広めの幅としました。
北米ではプラスティック製段ボールプレートの調達が困難(高価でデカい)ので、引っ越し時の残り物の段ボールで代用。
どうしてもあちこち凸凹ができてしまうので、路面は一部紙で舗装改修。
それでも雑な性格と不器用な建設業者(私の事)により、お世辞にも綺麗なコースとは言い難い。。。

でも重要なのはいつも同じコンディションのコースがあること。
インディ500を目指すわけではないので今回はとりあえずこれでOK!

◇コース全長
外周オーバルコース  約 7 m
内周テクニカルコース 約 12 m (詳細は「コース復活!」で紹介してます)

◇リファレンスマシン(基準車両)
今後、あれこれ科学するにあたり基準となる無改造マシンを用意しました。
基準車両はフルノーマルエアロアバンテ。(なんと北米で調達可!?)
ミニ四駆の代表のような人気のあるマシン。無塗装でもカッコいいですね!

スターターパックのアバンテだがチューニングはせず、モーターは敢えてノーマルに換装。

シャーシ  :ARシャーシ
ボディ   :エアロアバンテ (ステッカー未貼付)
タイヤ   :ノーマル小径ゴムタイヤ(直径25mm、幅9mm)
モーター  :ノーマル (キット付属のレブチューンは不使用)
ギアレシオ :4.2
電池    :ネオチャンプ

重量は電池込みで120g

◇走行結果
コース一周あたりのタイムをストップウォッチで計測。
速度が安定する2週目以降で何度か計測し、その平均タイムを調べた。
人間の目と指は意外と優秀で、1/100秒レベルの誤差で計測できる。
(色々バラツキの大きい簡易実験においては十分な精度ですね。)

<2023/3/4修正>
コース全長間違いによる計算間違いを修正、大変失礼いたしました。
※お詫びにオーバル計算にスプリントダッシュモータを追加しました。

オーバルコース  2.5秒

平均速度 12m ÷  2.5秒 =  4.8m/s  間違ってました
平均速度
 7m ÷  2.5秒 =  2.8m/s ←こちらが正解
時速換算 4.8m/s x 3600秒/1000m ≒ 17.3km/h 間違ってました
時速換算
 2.8m/s x 3600秒/1000m ≒ 10.1km/h ←こちらが正解

※スプリントモーター平均速度 7m ÷  1.9秒 =  3.7m/s
※スプリントモーター時速換算
 3.7m/s x 3600秒/1000m ≒ 13.3km/h

テクニカルコース 5.2秒
平均速度 7.0m ÷  5.2秒 = 1.35m/s 間違ってました
平均速度
 12m ÷  5.2秒 = 2.3m/s ←こちらが正解
時速換算 1.35m/s x 3600秒/1000m ≒ 4.9km/h 間違ってました
時速換算 2.3m/s
x 3600秒/1000m ≒ 8.3km/h ←こちらが正解

◇考察 ミニ四駆は速いのか?遅いのか?
テクニカルでは歩行速度同等ジョギング程度、オーバルでは自転車の速度ランニングの速度レベルでした。
50m走を7.5秒で走る人は24km/hなので屋外で走らせても追いつけますね。

ではミニ四駆は遅いのでしょうか? 私の眼にはコースを走るミニ四駆は意外にもバイパスを走る車より速いようにも見えます。
これはミニ四駆が1/32サイズであることが影響していそうです。

例えばミニ四駆の全長を15cm、実物大の自動車の全長をその32倍の4.8mと仮定します。次に各々の平均車速から秒速を計算し、1秒間あたり自分の車の全長で何台分進むか?を考えます
するとかなり面白い事が分かります。

↑コース長さ間違いによる平均速度の間違いが発覚したので下記の様に修正しました。
ミニ四駆の速度データを修正。ついでにスプリントモーターを追加。
Indy car, F-1, Sports carはサーキットの平均走行速度をイメージ(Indyはオーバルのイメージ)

何と!?オーバルを走るノーマルのミニ四駆は1秒間に32台分18台分も進み、ダントツで実車のレースカーを超えている オーバルを走るインディカー並みであることが分かります!
テクニカルコースを走るミニ四駆ですら実車200km 15台分なので実車の300km/hに迫る速さです。
さらにモーターをスプリントダッシュに変えただけのアバンテはオーバルコースにて24台分に相当する相対速度に達し、実車では400km/h相当の相対速度となっていそうです。

ノーマルアバンテのオーバル走行。かなり速いように見えます!

こればF-1を上空から映している映像が少しゆっくり走っているように見えたり、ジェット機の離陸がゆったりしているように見えるのと同じかもしれませんね。

今回、ミニ四駆の絶対速度では自転車並み ジョギング並みであっても、サイズを考慮した相対速度では相当速いことが分かりました。
(考え方が間違っていたら御免なさい。←データ間違いは修正しました。)

プロの仕上げた改造ミニ四駆は時速数十kmにも達すると言います。
この考え方では、実車相対速度換算で音速の領域に到達していると言えるでしょう。
(実際の音速は地上付近の標準大気状態で約340m/sなので別世界ですね)

ともあれ、私も屁理屈を武器にミニ四駆会の音速貴公子(古い表現ですね)を目指してみたいと思います!
次回は、車にとって『軽さは命』と言われるので、ミニ四駆の重さについて考えてみたいと思います。

データ間違った状態でしばらく連載してしまい申し訳ありません。
最後までお読みいただきありがとうございました。

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