父と一緒にパインウッドダービーカーを作った思い出がたくさんある元カブスカウトとして、ここに役立つかもしれないいくつかの考えがあります。
パインウッドダービーカーが重力の影響下でトラックを転がるという基本的な事実から始めましょう。トラックをしばらく無視します。たとえば、パインウッドのダービーカーを2台取り、それらを真空中に落としたとします。私たちは皆、羽と重い鋼球を真空中に落とす実験を見た（または聞いた）。そして、私たちは羽とボールが同じ速度で落ちることを知っています。したがって、パインウッドダービーレースで2台のパインウッドダービーカーを真空中に落とす場合、車の外観や重量などは関係ありません。すべてのレースが同点になります。
パインウッドダービーレースは真空中では開催されませんが、空中で開催されます。空気中では、重い鋼球が羽よりもはるかに速く落下することを私たちは知っています。だからあなたは車をできるだけ重くしたいのです。その理由は次のとおりです。車に作用する力は、力=質量x加速度の式で計算されます。重力による加速度は一定です。したがって、質量が大きいほど、車に作用する力は大きくなります。この力は、空力抵抗によって加えられる力と競合しています。、したがって、力を増やすためにできるだけ多くの質量が必要です。（どういうわけか重量を半分に減らし、その過程で空力抵抗を半分以上減らすことができれば、それは最大重量を使用しない理由になります。パインウッドダービーカーでは、それを行うことはほぼ不可能です。車輪や車軸のようなものが抗力の大部分を生み出していて、それらを排除する方法がないからです。）
車がトラックを転がるとき、それを遅くする3つの摩擦力があります。
- 空気抵抗
- 車軸摩擦
- タイヤのべたつき
タイヤが柔らかく粘着性のあるゴムでできていると想像してみてください。タイヤの粘着性が大きな摩擦の原因になります。タイヤを制御できないため、粘着性（および直径や回転慣性などのタイヤに関係するその他の要因）を無視できます。
それでは、残りの2つの要素である空気抵抗と車軸摩擦を見てみましょう。あなたの息子の考えは面白いです。実際に飛ぶように車を設計できるとしましょう。車輪が地面から離れると、車軸の摩擦はゼロになります。揚力を生成する翼は、その過程で抗力も生成します（詳細については、飛行機のしくみを参照してください）。したがって、問題は、「どちらが悪いのか、翼の空力抵抗と車軸の摩擦のどちらが悪いのか」ということになります。答えを決定的に決定する唯一の方法は実験を通してであり、これらの実験は非常に敏感で特殊な装置なしでは難しいでしょう。または、多数の車を製造して、それらが互いにどのように機能するかを確認する必要があります。
ただし、車軸の摩擦は、揚力によって生じる空力抵抗よりも低いと推測します。したがって、空力抵抗が可能な限り小さい車を作成し、車軸の摩擦をゼロにするように作業する必要があります。私が知っていることの1つは、車軸が多くの摩擦を発生させる可能性があるということです。あなたがしたいのは、それらを磨き（ドリルでそれらをチャックし、スチールウールで磨き、次にルージュ）、次に摩擦を減らすために乾いたシリコンおよび/またはグラファイト潤滑剤を使用することです。また、各ホイールの車軸穴の死点を使用して、ホイールが完全に丸くバランスが取れていることを確認する必要があります。
それがお役に立てば幸いです。レースを楽しんでください！
