話題の「ジャイロドロップ」は偽物だった。その見分け方とは？

この非常に人気のあるビデオがソーシャルメディアで広まったとき、平均的なコメントは次のようになりました。

何！？あの遊園地の乗り物はヤバすぎる！絶対乗らないわ。

ご心配なく。この動画はフェイクです。巧妙なフェイクですが、紛れもなくフェイクです。確かに「ジャイロドロップ」というアトラクションは実在しますが、あんなクレイジーな動きはしません。でも、フェイクだからといって分析できないわけではありません。では、このフェイクライドに乗るとどんな感じなのでしょうか？

まず、この乗り物に乗っている人間（おそらく彼らも偽の人間でしょう）の位置と時間のデータを取得するために、ビデオ分析から始めます。ビデオの各フレームにおける物体の位置を調べるのが目的です。少し面倒ですが、私は素晴らしい（しかも無料）ソフトウェア「Tracker Video Analysis」を使っています。そうそう、ビデオに映っているものの大きさも知りたいところです。実際のジャイロドロップは高さ70メートルだそうです。少なくとも、分析のための大まかなサイズは分かります。

このクレイジーな乗り物には、3つの部分があります。まず、座席がタワーを上っていき、ワイヤーに沿って人が降りてきます。この部分で、一人の人間がどう動いているかをご覧ください。

人間がプラットフォームから解放された途端、下降を始めるというのは実に奇妙（そしてもちろん嘘）です。もしプラットフォームが上昇していたとしたら（実際、約11メートル/秒の速度で上昇していました）、人間は「落下」しながらも上昇し続けるはずです。いずれにせよ、私は曲線近似を使って加速度を測定しました。その結果、その部分の下降加速度は約47メートル/秒の2乗と算出されました。ちなみに、落下物の加速度は9.8メートル/秒です^。つまり、人間を押し下げるには何らかのロケットが必要になるということです。

ちょっと待ってください！下降中、人間は約18m/sの速度で移動します。そして、ラインの終点では、16m/s（下降時とほぼ同じ速度）で引き上げられます。この速度変化（下降から上昇への変化）は、約0.2秒以内の時間間隔で起こります。つまり、停止時の加速度は170m/s²、つまり約17.3Gになります^。注：戦闘機はごく短時間で約9Gの重力加速度を受けます。

さて、素晴らしい乗り心地の続きです。人間たちは円を描くように回転します。ケーブルの垂直軸に対する角度は約50度（ただし、すべて同じではありません）、ケーブルの長さは約19メートル（これもすべて同じではありません）。動画でご覧いただくと、一周するのに約4秒かかります。

これらのライダー（あるいは、今は逃げられない捕らわれたライダー）は円軌道を描いて移動しているため、加速しています。加速度の大きさは円の半径と回転速度の両方に依存します。上記の値に基づくと、私が計測したある人物の円加速度は35.9メートル毎秒の2乗、つまり約3.7Gになります。実際の数値は持っていませんが、これはスイング＆ターン式の乗り物としては世界最高の加速度ではないかと感じています。

しかし、この円形のブランコの仕組みだけを見ると、この乗り物が偽物だと分かります。水平方向に円を描くように揺れるボール（または人間）の場合、回転速度、ケーブルの長さ、そしてケーブルの角度の間には相関関係があることが判明しています。この物理法則の詳細は、こちらの過去の投稿でご覧いただけます。GIF画像も掲載されています。つまり、長さ19メートル、角度50度で計算すると、人間が一往復するのにかかる時間は4秒ではなく7.6秒になるはずです。ドカーン！これは偽物です。

最後にもう一つ分析してみましょう。乗り物の終わりに、乗客全員がタワーの可動式リングまで引き上げられます。その後、リングは（実際のジャイロドロップと同様に）下方へと加速します。ビデオ分析から得られた、このリングの位置を時間の関数としてプロットしたものがこちらです。

予想していたよりもずっと滑らかですね。しかし、このデータに放物線を当てはめると、この放物線近似は次の運動方程式（一定加速度の物体の運動）と同じであることがわかります。

フィットのt ²の前の項は加速度の半分にする必要があります。そうすると、落下開始時の加速度は74 m/s^2となり、これはファンライド開始時の下向きの加速度よりもさらに大きくなります。重力だけではこのような加速は発生しません。可動リングを押し下げる外力が必要になります。しかし、それはまた、各ライダーに下向きの力が加わることを意味します。これは、体重の6倍以上に相当します。これはライダーにとってあまり喜ばしいことではないと思います。

ああ、リングドロップの終わりの停止はどうなったんだ？こっちは加速が少し低い。たったの6G。最初の部分ほどひどくなくて、みんな喜ぶべきだろう。ああ、もしかしたらもう気絶してるかもしれないし、もっとひどい目に遭っているかもしれない。この乗り物が偽物でよかった。

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