[物理学]この疑問に答えてくれ。

電車の中で人が真上に飛び上がったとき、着地点は最初の
位置と変わらない。これは慣性の法則により人の体も電車
と同じ進行方向に移動しているから。
さて、そこで疑問。電車の中でラジコンなどの小型ヘリコプターを
静止させたらどうなんだろうか？慣性からはずれて電車の壁に
激突するのだろうか？それともずっと同じ場所（電車内部の同じ場所）
にとどまっていられるのだろうか？

空気も壁に押されて一緒にすっとんでるからヘリも一緒にすっとぶ

違うの？

同じ場所にとどまってるんじゃないの？
地球だって毎日高速回転してるわけだし、それでも飛行機は普通にとんでる。

この疑問にも答えて。
どうして電車の中で風船を浮かべたら慣性力とは反対の方向に
風船が傾くの？

傾いたのか？

等加速で動いてるときに離陸したら空中に止まってるのかな？

>>4
ありえなくない？

傾く。以前予備校で
なぜか説明してもらったけど忘れた。

慣性力とは反対？
加速度とは反対ではなくて？

>>1
同じ場所にとどまるに決まってるだろう

>>4
うそつけ、傾かんだろう

>>9
そう。どうしてだったっけなあ。
気になる。

とまってる電車が動き出したとき
　→
-------------

　　　 ○　←風船
　　　/
＿_/＿＿＿＿
＠　　＠　　＠

風船は、風じゃないの？
よく風吹くよ。電車の中。

ってことか？

>>10
同じ場所にとどまる理由を教えてくれ。物理学的にどのような
力がラジコンには加わっているのだろうか？
気になって夜もねむれん

重力と浮力だけです
>>15

>>13
そうじゃなかったようなきが。
>>15
１０はちがいます。

ハンドパワーです。

傾くのは実験してみればわかると思います。

電車の中でラジコンを静止させるの定義によるじゃん

電車の外から見て静止させるのか
電車の中から見て静止させるのか
前者なら吹っ飛ぶし
後者なら吹っ飛ばない

>>4
>>12の様になるって言ってるの？

>>22
そう。

>>20

でわ、自力で動くことの出来ない風船でもいいですがどんな
もんでしょうか？通常重力と浮力の二つの力しか加わっていない物が
電車の中に浮かんでいる場合。

下に車輪がついてるから、下のほう＝糸のほう　が先に動くってこと？

なるの？
>>12は右に動き出してるんでしょ？

風船には質量がほとんどない。

>>24
電車が走っている最中に風船を放すならふっとばない

>>27
質量は関係ない

おしえてガリレオでやってたね。

>>30
わかるの。おしえて。

あとおしえてガリレオって何？
いつやってるの？

電車が加速しているなら、慣性の法則から風船が傾くのは当たり前。

>>4
電車の中では空気の粒子の方が慣性力を受けてその移動した粒子が後方から風船に
衝突を繰り返すから

電車でゲロ吐かれると迷惑。

ていうかさっきから電車の中でっていってるけど
減速してるのか加速してるのか等速なのか

電車の中でラジコンなどの小型ヘリコプターを
静止させたらどうなんだろうか？

これはどうなの？

>>34
そんなわけないだろ。うそつくな。

>>36
別に電車でなくてもいい。
止まってる状態から加速しだした状態の時。

>>34
それは違うと思う。

傾くってヒモを地面に固定してるの？

>>39
だから、慣性の法則だって

１さんの疑問は清水義範氏の「おもしろくても理科」で解説されています。

昔やってたテレビ番組。　
密閉した箱にラジコンおいて重さ量って、
ラジコンうかばしても、量りの数字がかわらないってやつをやってた。
理由は忘れた。スマソ

>>42
慣性の法則なら慣性力の方向に傾くんじゃないの？

>>12の絵のように
とまってる電車が右に動き始めたとき
風船があんな感じで傾くってこと？

>>46
そうそう。

ほんとなのか？ありえなくねぇ？

>>48
だから実験してみろって。
１２ほど極端でなくても右に傾くのはわかる。

>>45
なに！？慣性力と逆方向に傾くってこと？ほんとかよ？

そもそも慣性力ってのは本当はないだろ。
摩擦によって錯覚して見えるだけだから。

空気が慣性力に寄って引きつけられて後ろに溜まるから
風船がその空気に押されて前に傾くのかな？
風船の方が浮かぶぐらいだから軽いくて慣性力受けにくいし。

あ。わかったわかった。

>>49
でもそれでいったら
電車の外の系からみたとき、
風船は電車より速いスピードで加速してることにならん？

見かけの重力だ。

で、電車の前の方の気圧が下がるのかも？

>>52
ああそう考えるとなっとく

　　　　→に加速中
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

気圧高　←　　　　→　気圧低

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＠　　＠　　＠　　＠　　＠

>>52
その状況で、気圧の圧力分布を調べればそれで正しいかどうか分かるが・・
やってみようかな・・・

→
a
のとき
左斜め下方向に見かけの重力が働くだろ
だから足下は←g'cosθの摩擦力が働くけど
風船は見かけの重力逆方向に浮かぶはずだから
前に傾くんだ。
おもいだしたおもいだした。

なるほど

電車の中にコップに入った水をおいておくのとおなじだな。

>>59
そゆことか

あぁそうか重力方向と逆にいくのか風船みたいに軽いと

気圧はどうなんだろう。
やってみたらおしえてね。

>>59
結局自分で答えちゃったよ

>>64
なるだろ

>>65
答えたかった？
でも考えてるうちに思い出した。
>>66
気圧ってどうやってわかるの？

>>67
そもそも何で風船は重力の方向と逆に行くか考えてみ

>>64
よく考えたら、慣性力程度で気圧が変わったら、重力でもかなり気圧が変わる。
重力でも１００メートルの高さでもほとんど気圧は変わらないでしょ。
それでもやってほしいなら計算するけど。

>>67
やっぱ、統計力学が王道かな？

ヘリウムガスは空気より軽いから・・・あっ。
気圧も見かけの重力と同じ方向に傾くって事？

>>69
どうやって計算するの？計算の仕方教えて。

>>68
７１は４です。

>>72
統計力学知ってる？

空気より軽いという事は、それにかかる重力も小さくなる
風船とかになると下からの空気圧と上からの空気圧
の差よりもかかる重力の方が小さいから上へ向かうんじゃないのか？
つまり重力の方向（みかけ）が変わるということと空気圧の方向が
傾くのは同値だとおうもうが・・・
ちがうのか？

力を考えるとき、その物の外界との接触部分を考えればよいと思う。
ヘリコプターは電車の中で離陸した瞬間、電車の床から受けてた垂直抗力と摩擦力が亡くなる。
摩擦力が亡くなったとき、ヘリコプターは垂直方向にしか動かないって設定（だよね？）なので、水平方向にかかる力がなくなり水平方向に等速運動する。
電車が加速すればヘリコプターは電車の後ろの方へいくし、減速すれば電車の前の方にいく。
もちろん等速ならそのまま。

風船は非常に軽いので空気のことも考えないといけない。
空気の分子と風船内の分子は風船内の分子の方が軽い。

５７ってことです。

慣性って考えない方がいいと思います。

しらない。
まだ物理全範囲終わってないから。
っていうか高校で習う範囲？

>電車の中で人が真上に飛び上がったとき、着地点は最初の
位置と変わらない。これは慣性の法則により...
似非物理学発見｡大間違い。間違っても真上に飛び上がるなよ｡

なんか変な日本語になったな・・・

>>77
高校ではやらんな。ま、興味があったら大学で・・・

>>78
どこから見て真上なのかが重要だなｗ

ありがとうみんな

>>78
斜め前に飛び上がれば同じところに着地するって事か。
このすれおもしろいな。

だれかネタない？

>>83
なんで？
真上じゃだめなの？

加速度が０じゃないときは飛ばないほうが無難だぞ・・・ｗ

光は粒子か？波か？

電車が静止してるときから飛ばしてるなら、電車が動き出すと内壁に衝突するな。
電車が動き出してから飛ばすなら、えーと

傾きθの斜面をボールがすべることなく転がり落ちるとき
ボールは、加速度 gsinθ　で転がり落ちるって思ってる高校生とかいる？
俺は高校時代そう思ってた。

>>87
わからん。粒子？

>>21が正解

>>89
ちがうの？

＞＞８３
　斜め前に飛び上がらないほうがイイ｡

>>92
違うよ

摩擦？

>>95
yes

って転がってるのか・・・
わかんね

>>８９
大学受験では「転がり」はやりませんよ。
摩擦力０でボールが「すべる」ならやるけど（笑）

あれ、あってんの？

>>94
すべることなく転がり落ちるときってのがよくわかんない。

>>98
それはそうだけど、でも勘違いしてるってのも・・・

ああそうか、転がるには摩擦がイルカ・・・

みんな重力の位置エネルギーが−になるわけ答えられる？

あ、そうだな。
＞＞９８
転がりはやれないことはないけど、俺はやったことがないので
難しそうだな。

＞＞１０３
　自慢か？

>>89
斜面方向に加速度 gcosθ　が働くき等加速度運動をすると思うんですが。。。

ねただよ。

＞＞１０７
別に、＋にもできますが、何か？

ちなみに>>89のとき力学的エネルギーは保存するよ

ききかたが悪かったかな。
−にとることの利点は？

>>108
ｚ軸を下向きに取るんだね。

>>４
いちエネルギーはある場所を基準にした相対的なものだからですか？

>>８９
最初の所の位置エネルギー＝時刻ｔの時の位置エネルギー＋回転のエネルギー＋発熱＋音
ですか？

＞＞１１１
　間違い｡　高校の範囲では難しい｡
＞＞１１０
　ココは大学受験生の為の板だぞ。それくらい自分で考えろよ、大学生｡

＞＞１１３
　ちょっと違うんじゃないか｡すべて熱に変わるとは言い切れないし｡

>>110
大学生じゃない。
それに積分で万有引力の法則から導くやり方は
知らない。だれか教えて。

>>113

最初の所の位置エネルギー＝時刻ｔの時の位置エネルギー＋回転のエネルギー
　　　　　　　　　　　　　　　＋重心の運動エネルギー

大学生は受験に役立つこと教えてくださいな
混乱しちまいます

>>７８
ちゃんと式をみてください。
あっ運動エネルギーがないや。

位置エネルギー＝ｔの位置エネルギー＋運動エネルギー＋回転＋熱＋音

>>118
じゃ、何か質問は？

回転＋熱＋音
ってなに？
前にも書いたけどまだ全範囲やってないので・・・

位置エネルギー＝ｔの位置エネルギー＋運動エネルギー
だけじゃ成り立たないの？

>>１１７
回転するってことは、摩擦があるから、発熱するんでは？
音もエネルギー使いそうですが。

>>４
なんでも変化するときはエネルギーを使うってことです。
（あってるよね？）

>>122
この場合、すべることなく転がり落ちるので、
摩擦は静止摩擦と同じようなものと考えられます。

＞＞１１６
　知ってるっぽいな｡（ｗ）まあ、万有引力を積分すればいいんだが｡
＞＞１１８
　そうですね。出来るだけそうするように努めます｡

＞＞１２４
　ちょっと難しいな｡それより、この話題は板違いでは｡

>>78
だから何で積分したら位置エネルギーになるんだ。
これは高校でやる事じゃないからって教えてもらえなかった。
>>123
じゃあ力学的エネルギー保存則はつかえないってこと？

>>127
それが位置エネルギーの定義だからです

＞＞４
　最近は教科書にも載ってないのか？
　物理�Uの教科書にもそれらしいことが載っているが、かなり難しい｡

>>128
じゃあ重力の位置エネルギーmghも積分したら
でてくるの？
何を何で積分すればいいの？

(補足)物理的に見て、ね｡

＞＞７８
それをおしえてほしいな。
理解できないかもしれないけどなんか気になる。

>>130
大学の数学をやらないと理解するのは難しいです。

>>133と７８
そうか。じゃあいい。

＞＞１３０
　これくらいは知っておいてもいいから、答えさせてもらいます｡
　物体に重力に逆らう力ｍｇを
　距離０から（距離）ｈまで与えて仕事をすると、
　これが重力の位置エネルギーになります
　　ｍｇ・ｈ＝ｍｇｈ　ただし、地球の地表付近では

こんなんでいいでしょうか？

(補足)”簡単な高校物理”の範囲では

>>135
おおー。わかった。
ありがと。
運動エネルギーは運動量を積分したものっていうのと同じだったんですね。

＞＞１３８
　難しくないでしょう？

あとききたいんだけど物理の定義って
どんなものがある？
運動量　mv
位置エネルギー　mgh
みたいな。

どこまでが定義とかがあまりわかんない。

>>140-141
質問の意味がよく分からない

えっ、難しい質問だな。
力はすべて定義と考えてよい｡運動量も定義だな｡あとは…(続く、かも

>>142
絶対に覚えなくちゃならないものを教えて。
何かから導けるってものはいらないから。
あと導出過程が難しくて覚えたほうがいいってのも。

ホントに難しい質問だな｡
すべてのエネルギーは定義と考えてよいのではないか｡

でもさっきの運動エネルギーみたいなのは
運動量から導けるわけだし
定義じゃないよね。

＞＞４
　そういうことなら、新物理入門(駿台）を読んでほしい｡
　高校の知識ではほとんど導出は無理だと感じるだろう｡
　
　ところで、おまえ変わってるな｡あんまり深入りしないほうがイイと思うぞ。
　高校のレベルから｡

高校生なら、定義云々は深く考えないほうがいいんじゃないかな？
確かに、この手の質問を高校生にされると困ってしまう。
すみませんが、これで勘弁してください。

４さんは物理学科希望なの？

工学部希望です。
まあいいや。
じゃあ高校で導出を知っておくのは
位置、速度、加速度のかんけいくらいかな。

工学部でも物理はかなり使うから、がんばってください。

まあ、後々わかると思うが、
　言葉であれこれ考えずに数学(数式）を使って議論をすっきりさせよう
というのが物理だから、高校生レベルをちょっと超えたくらいでは理解不能｡
物理で悩んで、新物理入門（山本著）を見たけど無理なのがわかった｡

(補足）物理的に見ると、新物理入門でもぜんぜん不足｡
　　　　(注意)この本は高校生向け(受験生向け）に作ったものである｡
　　　　　　　著者は物理をかなり極めた人らしく、大学生以上対象の
　　　　　　　本も書いている｡わかっていない訳ではないので、
　　　　　　　くれぐれも勘違いされないよう｡

誰もいないようなので、落ちる

解決したの？
ラジコンだけど等速運動中に床においておいてそのまま離陸させるんだよね
だったら電車の外から見た場合ラジコンは電車と同じ速度で運動している
そこからラジコンの力で空中に浮いても横向きの速度は変わらないから電車の中からだったらそこにとどまって見える
もちろん外からみれば横に運動しながら上に上がっていくのが観察できる

電車の中で人がその人にとっての真上に飛び上がったとき同じところに着地するのと同じ
横向きに等速運動しながら上下に運動しているだけ

今日は楽しかった。かなり板違いなレスが多かったが、
こんなに白熱した議論をしたのは久しぶり。
物理板って人少ないからな・・
てことで、俺も落ちます。

電車が等速度運動してるならそのまま。
電車が加速してるならそのままじゃない。