設計者のための力学基礎シリーズ 「ピタゴラスイッチの計算書を作ろう」 まとめ

近年の設計現場では「フロントローディング」が注目されている。

フロントローディングとは、「従来試作や製造段階で作り上げていた品質を上流の設計段階で確保しよう」という思想だ。昨今の激しい開発競争に打ち勝つためには、開発期間の短縮が不可欠である。試作の結果を見てから品質確保のための設計変更をするようでは遅いのだ。

本資料では、ピタゴラスイッチの設計を例に取り、事前検討が一見難しそうなケースでも、力学の基礎知識と、ちょっとしたシミュレーションツールがあれば、機械の性能が簡単に予測できることを全110Pで解説する。本連載で紹介するような事前検討のひな型がいったんでき上がれば、次からはそれをベースにして、より改善されたスマートな設計をすることができる。

目次
(1) 摩擦があると、どうしてエネルギーを失うのか
(2) 摩擦係数というより摩擦係数の変数だ
(3) ボールの運動軌跡が簡単に計算できるの？
(4) 台車を狙いどおりに転倒させるよう計算しよう
(5) ボールがスコーンと跳ねる高さを調整せよ
(6) コンピュータが設計するから、設計者は要らない!?