・バンドソー                       M.Y.氏

 以前、らせんについて教えていただきました。その節はありがとうございます。また、以下
教えてください。(平成27年5月12日付け)

 数学と関係すると考えられるのですが、アプローチの仕方を知らないので、多分「トポロジ
ー」等の位相幾何学関連ではないかと想像します。


質問  閉じたベルト(輪ゴムでもバンドソーの刃でも)は、畳むのには3巻しかできません。
   2巻も4巻も無理です、それ以上の巻きはトライするだけ無駄の気がします。

   なぜ、3巻でしょうか。

 現実主義者は、輪というものはそういう性質を持っているのだ、くだらない疑問は持つな、
と言います.

 数学的な説明は可能でしょうか?ネットを検索しても行き当たりません。よろしくお願いしま
す。

 実画像をご覧ください。私には「不思議」に思えるのですが、「こういうものだ」として取り合っ
てくれません。


(コメント) イラストを描いて考えてみました。

    

 輪ゴムだと2巻で畳めるのですが、バンドソーだと幅があるので2巻は無理でした。畳もうと
すると反発力で元の輪に復元してしまいました。2回捻ってトップの部分を間に潜り込ませて
何とか3巻で畳めるようです。元の輪に戻ろうとする反発力が打ち消されるようです。赤い矢
印の向き、緑の矢印の向きが揃うように畳まれています。


 らすかるさんからのコメントです。(平成27年5月13日付け)

 言葉で説明するのは難しいですが、例えば、幅5mm、長さ20cmぐらいの紙をわざと2巻させ
てからテープで止め、それを延ばしてみれば、途中で1周ひねくれてしまうことがわかると思い
ます。

 3巻の場合、適当にやると2周ひねくれますが、うまくやればひねくれないように作れます。

 つまり、「1周増やす」ということは、「どちらか向きに1周ひねくれる」ことと同じですから、奇
数周増やすと必ずひれくれてしまいます。

 元々「1巻」ですから、2巻や4巻などの偶数周は元の巻きから奇数周増やすことになって
必ずひねくれ、3巻や5巻などの奇数周はひねくれないように巻けると思います。

 ですから、「2巻も4巻も無理です、それ以上の巻きはトライするだけ無駄の気がします。」
と書かれていますが、「5巻」はうまく出来ると思います。

# あまり幅が広いと綺麗には巻けないとか、硬すぎて5巻は無理とか、別の問題がある可能
 性はありますが、理論的には出来ると思います。


  以下、工事中!


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