タオル掛けモデルにおける抗力と摩擦力の解析

摘要

固定された円柱にタオルを掛け，前後のアンバランスを摩擦力によって保持している状況を考える．このタオル掛けモデルでは，摩擦力が本質的な役割を果たしており，タオルは重量を有すると考えると，重量を仮定しないオイラーのベルト理論の拡張モデルとなる．この拡張微分方程rn式を解析的に解くことができた．この解析解を用いて，抗力と摩擦力，前部合力と後部合力などrnの合力を求めた．これらの結果は，オイラーのベルト理論と比較する形で示した.