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【ドローンの物理学用語解説】ベクトル外積（クロス積）とは何か？——ドアノブを回す力から理解する
【まず「ベクトル」を思い出す】 ベクトルとは、大きさと方向の両方を持つ量のことだ。 たとえば「風速8 m/s」だけでは情報が足りない。「北から南へ向かって風速8 m/s」と言って初めて、ドローンの飛行計画に使える情報になる。この「方向付きの量」がベ... -
ドローンのための物理学第8回：【慣性モーメント（基礎編）】なぜ大型機は鈍感なのか？機体サイズと制御遅延の物理
【1. 「大型機なら安定しているはず」——その思い込みが、申請を殺す】 ある橋梁点検事業者が、全備重量25 kgの大型ヘキサコプターでカテゴリーIII飛行の許可申請を提出した。機体は高価で堅牢、モーターも高出力。事業者は自信満々だったという。 しかし、... -
【連載：直感物理】第1回：運動量って、要するに何？
物理の教科書を開くと最初の方に出てくる「運動量」。数式では $P = mv$ なんて書かれますが、これ、言葉を変えると**「動いているものが持っている『ぶつかった時のインパクトの凄さ』」**のことなんです。 1. 運動量とは「止めにくさ」である 想像してみ... -
【ドローンの物理学】なぜプロペラは「力」を生むのか？
〜 $F=ma$ の先にある「運動量」の物語 〜 「ドローンはなぜ飛ぶのか？」 そう聞かれて、「プロペラが空気を下に叩きつけているからだ」と答えるのは正解ですが、物理学のディレクターとしては、もう少し深く、美しく説明したいところです。 実は、皆さん... -
ドローンのための物理学 第3回：作用・反作用の法則、ダウンウォッシュの破壊力と、第三者上空飛行の絶対条件――「プロペラが空気を押す」その瞬間、地上では何が起きているのか
【】 カテゴリーIII飛行の審査。航空局の担当官が、あなたの申請書類を静かに閉じてこう言った。 「この飛行経路、住宅密集地の上空を通過しますよね。万が一、落下した場合だけでなく……飛んでいる間も、地上の人に危険はないんですか？」 多くの事業者が... -
鉄道近接飛行における「30mルール」の崩壊：物理モデルによるリスクの定量評価
【】 鉄道電化区間では、架線（トロリ線）を流れる大電流および車両主電動機が発生させる強力な変動磁場が、ドローンの磁気コンパスに干渉します。この干渉が一定の閾値を超えた瞬間、機体は「コンパスエラー」を検知し、GPS自律制御を放棄してATTI（姿勢... -
【ドローン用語解説】気体定数（Gas Constant / R）：「空気の性格を表す番号」――推力計算の陰の立役者
【気体定数とは何か】 気体定数Rとは、「ある気体が、温度と圧力の変化にどう反応するか」を決める、その気体固有の比例定数だ。 ドローンの推力計算で登場する気体密度の式を思い出してほしい。 この式の中に Rd = 287.05 という数字が登場する。これが乾... -
ドローンの物理学シリーズ：第1回【ラジアンと角速度】
【】 飛行許可申請書を提出した翌日、航空局の担当者からこう問われたとする。 「御社の機体、カタログにはモーター回転数『8,000RPM』と書いてありますが、この数値が突風時にどう変化し、姿勢制御にどう影響するか、説明できますか？」 返答に詰まった瞬...
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