ゴルゴ13が使用した反動の無い(？)弓矢

　小学館の「ビッグコミック」等で連載されている「さいとう・たかを」の劇画漫画作品「ゴルゴ13」において、主人公の「ゴルゴ13」が宇宙空間で人工衛星を狙撃する際に、銃を使ったのでは反動があるため、弓矢を使って狙撃を行った話があるらしいのですが、その話では何故弓矢では反動が無いとされていたのでしょうか？
　和弓やボウガンの様な普通の弓矢では、矢という質量を持った物体を、弓の弾力を利用して前方に投射するため、弾力で元の形に戻ろうとする弓を支えている腕には、必ず反動が生じてしまいますが、その作中において反動が無いとされた弓矢は、例えば、無反動砲の様に、矢とは反対の方向に錘を投射する等の、何らかの特別な仕掛けが施されている弓矢だったのでしょうか？

No.1 回答者： e_16 回答日時： 2013/01/29 03:32

特に話中や絵に説明はありません

作者が書けばそれが正論です。

この回答へのお礼

　御回答頂き有難う御座います。

　それならば、単に銃を使った場合でも反動は無いとするだけで良いのでは無いでしょうか？

お礼日時：2013/01/29 03:52

No.2 回答者： ryuzin 回答日時： 2013/01/29 09:44

弓道経験者です。

>その話では何故弓矢では反動が無いとされていたのでしょうか？
劇中で弓矢に反動が無い。と言ってたとしても実際には反動自体は発生していますよ。
様はその反動を打ち消すだけの能力をベース(土台)となる発射体が持っているので、＝反動が無いと同じ事なんです。
この場合銃と違って弓自体には銃の様に反動を打ち消す仕掛けは要りません。
矢を射る人その物が反動を打ち消す仕組みをすでに持っていて利用しているから弓矢そのものには要らないのです。

理由としては元々ガンダム等でいうAMBACシステムみたいな事を和弓を射る場合には普段から使用しているから。
西洋の弓矢な場合でも利用していない訳ではありませんが、和弓の動作の方がより宇宙に適していると云えるかも。
弓道等をやる場合にはまず撃つ場合礼儀作法やら体位を先に学びますが、それは身体全体を利用して、反動を打ち消す為の動作を学んでいるからです。劇中でもゴルゴがつきっきりで体得させられていましたよね？あれがそうです。
ただ、撃つ際にはやはり地に足が付いていた方がより安定しますね。流石に完全な宇宙空間での発射を前提にはしていませんので。宇宙空間で矢を射る為にはどうしても動作が足りません。撃てない事はないけど。ゴルゴが撃った時の様に精密さを求める時は宇宙空間ではなく、土台となる宇宙船等が必要となります。足で踏ん張る事で反動をほぼ完全に打ち消せますので。

この回答へのお礼

　御回答頂き有難う御座います。

>劇中で弓矢に反動が無い。と言ってたとしても実際には反動自体は発生していますよ。

　はい、矢であれ、弾丸であれ、質量を持った何らかの物体を投射する以上、投射した物体の進行方向と反対の向きにも質量を持つ物体（或いは、光等の運動量を持つもの）を投射する事によって、反動を打ち消す以外には、反動を無くする事は物理的に不可能（地上での射撃では地球を投射しています）ですから、反動が無い事が弓を使用した理由となっているのであれば、反対方向にも錘を飛ばす様な、特殊な弓を特注して造らせて、それを使用したのではないかと推測した次第です。

>様はその反動を打ち消すだけの能力をベース(土台)となる発射体が持っているので、＝反動が無いと同じ事なんです。

　それは、反動を逃がすという事でしょうか？
　それでしたら、マグナム拳銃を撃つ場合等にも、撃った瞬間に腕を上方に振り上げる事によって行っている方法ですから、弓特有の長所とは言えませんので、もし、その程度の事で反動を問題の無いレベルにまで軽減出来るものとしますと、競技射撃等に使われている小口径拳銃等を使えば済む話だと思います。
　その方が（銃器のスペシャリストである）ゴルゴ13にとっては、付け焼刃で身に付けた（＝確実性に劣る）弓術に頼るよりも、仕事を容易かつ確実に遂行する事が出来る筈ですから、（あれほどの腕前を持ちながら他人が後ろに立つ程度の事を厭うほど確実性を重視する）ゴルゴ13が弓矢を用いる理由にはならないと思います。

>理由としては元々ガンダム等でいうAMBACシステムみたいな事を和弓を射る場合には普段から使用しているから。

　あれは余分な角運動量を四肢に担わせる事で、胴体の回転を制御しているだけです（移動速度を制御する事は出来ません）から、特定の方向に手足を振り回している間だけ有効な方法に過ぎず、手足を「特定の方向に」動かし続ける事を止めた途端に、胴体は回転を始めてしまいます。
　ですから、最終的にはスラスターを噴射するなり、地面に踏ん張るなりする事で、角運動量を自機以外の物体に担わせる事で、角運動量を機外に捨てなければなりません。
　もし、AMBACシステムの類で解決出来る問題なのでしたら、特注で造らせた携帯可能なリアクションホイールシステムを宇宙服の外から体に括り付けておき、それで射撃後の体の回転を止めれば済む事で、その程度の特注品（というよりもそれ以上の特注品すら）は、「ゴルゴ13」の作中では結構頻繁に登場しています。

お礼日時：2013/01/30 00:38

No.3 回答者： e_16 回答日時： 2013/01/29 11:33

＞それならば、単に銃を使った場合でも反動は無いとするだけで良いのでは無いでしょうか？

そしたら、話の展開を変えないといけないし、話の膨らみがなくなりますよ。

なんでもM-16で始末したら、面白くないでしょ？

M-16使うんだったら京都で修行しなくてもいいし。

この回答へのお礼

　再度の御回答有難う御座います。

>そしたら、話の展開を変えないといけないし、話の膨らみがなくなりますよ。

　作品の原作者であるさいとう・たかを氏が、作品を作る段階において、話の展開を変更する事に何の問題があるのか良く判りません。
　話を膨らませるのでしたら、弓術の訓練である必要は全くなく、宇宙で依頼を遂行する際に何らかの特殊装備が必要になるという設定としておき、その装備に関わるストーリー等を展開すれば済む事です。
　もし、ゴルゴ13が弓術の訓練を行う事が重要なのでしたら、何も宇宙での狙撃の話としなくとも、例えば、「可燃性のガスが充満する中での狙撃を行う必要がある依頼内容であるため、火薬を使う銃器が使用出来ない話」とか「強力な磁界の中で依頼を遂行せねばならないため、高張力鋼やマルテンサイト系ステンレスの様な磁性のある材料が必要不可欠である銃器が使用出来ない話」、「金属探知機等を使用した警備が厳しく、金属を持ち込む事が出来ない条件下での依頼遂行の話」、「マズルフラッシュや発砲音に反応する自動警備システムがあるため、銃器が使用出来ない話」等々、別の設定による話が幾らでも考えられます。
　その方が「弓矢ならば反動が無い」等という物理法則を無視した無茶な理由をこじつける必要が生じる心配もないと思います。


>なんでもM-16で始末したら、面白くないでしょ？

　そこに触れてしまいますと、例の「何で狙撃に不向きなM-16何か使っているんだ」という話になりかねませんので、今回の処は、M-16を使う事の是非は横に置いておきたいと思います。

お礼日時：2013/01/30 01:55

No.4 回答者： seble 回答日時： 2013/01/29 12:48

マンガだから真に受けないでね。

ただ、銃と比べれば反動は少ないでしょう、たぶん。
反動は質量と発射速度によるので、弓だと重いですがかなり遅いので反動が小さいのでは？
火薬の爆発によるガスの噴射も無いですしね。
（計算してミソ）

この回答への補足

　済みません、ちょっと長々と入力していたお礼文が、入力している途中の操作ミスにより、全て消えてしまいました。
　徒労感から心が折れそうになったため、申し訳御座いませんが、回答No.4様へのお礼は、この徒労感から回復するまでお待ち下さいます様、御願い致します。

補足日時：2013/01/30 04:40

この回答へのお礼

　御回答頂き有難う御座います。

>マンガだから真に受けないでね。

　いえその、真に受けるとかという話ではなく、単に銃も弓矢も、質量のある物体を投射するという点では何ら変わりのないものであるにも関わらず、銃は反動があるため使えず、弓矢は反動が無いため使える、と作中でされているらしいのですが、その理由がさっぱり判らなかったため、その理由を知りたいと思いまして、本質問を投稿させて頂いた次第です。


>反動は質量と発射速度によるので、弓だと重いですがかなり遅いので反動が小さいのでは？

>（計算してミソ）

　それではお言葉に甘えさせて頂きまして、計算と言うほどでもない、検討をさせて頂きます。
　まず、反動が生じる事で何が問題となるのかを考えたいと思います。
　無重量状態においては、反動がありますと、投射体の進行方向とは逆の方向へ射手の身体が漂い出してしまいますが、小銃や弓矢の反動で生じる、射手の運動速度の変化程度でしたら、1984年に実験的に使用されていたMMU（有人機動ユニット）や、現在ISS（国際宇宙ステーション）で使用されているSAFER（セルフレスキュー用推進装置）、或いはそれに類する様な仕掛けを持ち出して来て使用すれば、余裕で解決出来る問題ですし、反対方向に向かってもう１～2発射撃を行うという方法や、命綱を使うという方法もあります。

【参考URL】
　宇宙遊泳 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99% …

　宇宙服 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99% …

　セルフレスキュー用推進装置 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%AB% …

　もしも、SAFERの様な推進装置が射撃体勢を取る際の邪魔になる様な事がある場合には、ロープを使ってSAFERと射手を繋いでおき、射手は射撃を済ませた後で、SAFERを手元に手繰り寄せて装着すれば良いだけです。（1人では装着出来そうもないMMUではこの方法は使えないと思いますが）
　ですから、反動で射手の身体が漂い出してしまう事は、問題とはならないと思います。
　又、反動で身体が回転を始めてしまうという問題も考えられますが、携帯可能な個人用のリアクションホイールシステムを特注で作らせておき、それを紐などを使って宇宙服の外部に括り付けておけば、反動によって生じた回転を、射撃を済ませた後で減速・停止させる事が出来ます。

【参考URL】
　リアクションホイール - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%82%A2% …

　その程度の特注品（というよりもそれ以上の特注品ですら）は、「ゴルゴ13」の作中では結構頻繁に登場していますから、反動で身体が回転を始めてしまう事が銃を使えないとする理由にはならないと思います。
　ですから、問題となりそうなのは、射撃を行う際に反動で体が動いてしまう事で、照準がずれてしまう事だと思います。
　今、矢や弾丸といった投射体の重量や速度の違いと、射手の身体が反動で動く距離との関係を考えてみます。
　射撃の瞬間、即ち、投射体が前方に向かって加速されている最中の事を考えてみますと、作用・反作用の法則により、投射体を前方へと押し出す力と、射手が受ける力は、どの時点においても等しくなります。
　作用する力の大きさと、力が作用している時間の長さが同じ場合には、物体の運動速度の変化する量は物体の質量に反比例する値となります。
　そのため、投射体と射手は、それぞれの質量の比に反比例した速度で、互いに反対の方向に向かって運動を始める事になります。
　運動速度が質量比と反比例の関係になるという事は、任意の時点における、射撃を行った最初の位置からの移動距離もまた、質量比と反比例の関係になるという事です。
　ゴルゴ13の体重80kgと、NASA（アメリカ航空宇宙局）のEMU（船外活動ユニット）の重量約120kgを合わせると、射手の質量は200kgになりますから、例えば2kgの投射体を発射した場合には、投射体の速度には関係なく、ある時点において投射体が1m移動すれば、射手は1cm移動し、また別の時点において投射体が10m移動すれば、射手は10cm移動する事になります。
　銃による射撃の場合、銃口から弾丸が飛び出した後に銃身の向きが変わっても、弾丸の進む方向には影響しません。
　同様に、矢が弓の弦から放れた後に、射手の姿勢が崩れたとしても、矢の進む方向には影響しません。
　そのため、射手の身体の動きによって最初に狙った照準からのずれが生じるのは、投射体が加速させられている間だけの事になります。
　そのため、射手が同じ場合には、照準に影響がある射手の身体の移動量は、投射体の質量と、投射体の加速距離を掛け合わせた値に比例する事になります。
　銃の場合、投射体の質量は弾頭重量、投射体の加速距離は銃身長となりますし、弓矢の場合には、投射体の質量は矢の質量、投射体の加速距離は「『弓を引き絞った時』と『弓を引いていない時』の弦の後端の位置の差」となります。
　例えばM16の場合、銃身長は508mm、使用弾薬である5.56×45mmNATO弾の弾頭重量は約4.1gなのですから、照準に影響する射手の身体の移動量は

508[mm]×0.0041[kg]÷200[kg]＝0.010414[mm]

となります。

【参考URL】
　M16 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/M16

　5.56x45mm NATO弾 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/5.56x45mm_NATO%E5%B …

　一方、矢の加速距離は、射手の体格によって異なってきますから一概には言えませんが、矢を番える時の動作から考えて、引き絞った際の弦の位置は、「左半身に構えて右腕を肘の所で２つ折りにして、肘を後方に向けて上腕を地面に水平に伸ばした状態における、右人差し指の第2関節の位置」よりは後方で、矢筈が弦から放れる位置は「左半身に構えて左腕を前方に伸ばした際の、肘関節の位置」よりは前、であると思われます。

【参考URL】
　虚無僧「楽翁」の世界 > 長浜弓道場HP > 射法について
　　http://www7.ocn.ne.jp/~gakuoh/nagahama/shahou/sh …

　私自身の身体の「弓を引き絞った真似をした時の、左肘の内側から、右人差し指の第2関節の内側までの距離」を測った処、55cm前後はありましたから、私よりも身長が高い（182cm）のゴルゴ13が射手の場合には、矢の加速距離はM16の銃身長を大きく上回っているものと思われます。
　次に、矢の重さに関してですが、下記のサイトに掲載されているものだけでも、22g～36gと、こちらも色々な種類がある様ですので、仮の値として、やや重め矢の中で切の良い数字である30gであるものとします。

【参考URL】
　和弓工房 永野一萃 > 弓の心得 > 2.弓力に見合った矢の重さ
　　http://www.issui.tv/wordpress/?p=16

　そうしますと、「矢筈が弦から放れるまでに、反動で射手の身体が動いた距離」は

550[mm]×0.030[kg]÷200[kg]＝0.0825[mm]

となります。
　従いまして、反動による影響は弓矢の方が8倍近くも大きい事になります。

お礼日時：2013/01/30 17:22

No.5 回答者： root139 回答日時： 2013/01/30 03:11

その話は知りませんが、質量差が大きいので問題に成らないほどの反動だということでは？

ゴルゴ13は80Kgですから、矢が200gとしても400倍の質量差が有ります。装備を含めるとそれ以上でしょう。
ですから、矢を200Km/hで打ち出したとすると、ゴルゴは後ろに500m/h＝秒速14Cmで下がる訳です。
まあ、カメ程度のスピードですよね。(笑)

この回答へのお礼

　御回答頂き有難う御座います。

>質量差が大きいので問題に成らないほどの反動だということでは？

　回答No.4様へのお礼を読んで頂ければお解り頂けるかと思いますが、弾丸の方が矢よりもかなり軽いのですから、質量差という点では銃の方がより有利だと思います。

>ゴルゴ13は80Kgですから、矢が200gとしても400倍の質量差が有ります。装備を含めるとそれ以上でしょう。
>ですから、矢を200Km/hで打ち出したとすると、ゴルゴは後ろに500m/h＝秒速14Cmで下がる訳です。

　試しに計算をしてみました処、14cm/sよりも更に遅い様です。
　NASA（アメリカ航空宇宙局）のEMU（船外活動ユニット）の重量は約120kgらしいので、体重と併せると200kgになります。
　矢の速度に関しましては下記のサイト

【参考URL】
　和弓 - Wikipedia > 1.3 威力
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%92%8C%E5%BC%93# …

に

>ドロ－・ウェイト23kgの和弓と、同23kgのイギリスの長弓(ロングボウ)の（中略）矢の速度は両者とも秒速34ｍで全く同じ

という記述を見つけましたので、下記のサイト

【参考URL】
　和弓工房 永野一萃 > 弓の心得 > 2.弓力に見合った矢の重さ
　　http://www.issui.tv/wordpress/?p=16

に掲載されている矢のデータを参考にしまして、弓力23kgの弓に適した33gの矢を使用するものと仮定しますと

43[m/s]×0.033[kg]÷200[kg]≒0.0071[m/s]

なのですから、秒速7.1mm≒時速26m、適当な比較対象が思いつきませんが、蝸牛（約4m/h）の7倍弱程度の速度という計算結果となりました。
　しかしながらM16の場合でも、銃口初速が975m/s（M16A1の場合）、使用弾薬である5.56×45mmNATO弾の弾頭重量が約4.1gなのですから、

975[m/s]×0.0041[kg]÷200[kg]≒0.020[m/s]

即ち、秒速2cm≒時速71mにしかなりませんので、弓矢の3倍ではあるものの、亀とすら比較出来ない程度の速度である事には変わりはありません。

【参考URL】
　M16 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/M16

　5.56x45mm NATO弾 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/5.56x45mm_NATO%E5%B …

　更に、拳銃弾としては低威力の部類に入る弾薬で、競技射撃用の拳銃に良く採用される事が多い、.22LR弾を用いる拳銃を使った場合には、銃口初速355m/s（使用拳銃コルト・ウッズマン、銃身長152mm）、弾頭重量約2.59gで、

355[m/s]×0.00259[kg]÷200[kg]≒0.00460[m/s]

即ち、秒速4.6mm≒時速16.6mにしかならず、銃の中にも弓矢よりも反動が小さいものがある事が判ります。

【参考URL】
　弾の威力のはなし
　　http://9uranium2.web.fc2.com/

お礼日時：2013/01/31 01:16

No.6 回答者： genkainada 回答日時： 2013/01/31 00:51

質問文中『弓矢を使って狙撃を行なった話があるらしいのですが』質問者さん自身

誰かに聞かれたことだと思いますが、その方の記憶ちがいです。

この話は、SPコミック３９刊「軌道上狙撃」のことでしょう、
私の手元に昭和５６年１月５日発行ものがありますが、宇宙空間にて、宇宙服を着たまま
扱える、特別製作のアーマーライトを使用しています。

画中、銃の製作者 デイブ・マッカートニーの台詞に
『さて、反動の処理だが、撃発と同時に銃は反作用で後方へ射出される・・・・・
　しかし、カプセル内の緩衝器の作用で、あんたが受ける反動は百分の一程度ですむ』とあります。

この回答へのお礼

　御回答頂き有難う御座います。

>質問文中『弓矢を使って狙撃を行なった話があるらしいのですが』質問者さん自身誰かに聞かれたことだと思いますが、

　はい、その回の話自体は直接読んだ訳では御座いません。
　なにぶん、あの作品は連載期間がとんでもなく長いため、全ての回を読み尽くす気にもなりません。

>その方の記憶ちがいです。

　いえ、NHKで2013年1月23日22:55～23:25に放送された「探検バクモン」という教養エンターテインメント番組等でも、「ゴルゴ13の秘密基地に潜入せよ！（完結編）」（再放送は2013年1月29日1:45～2:15）の回において、「ゴルゴ13が宇宙において弓矢を使って人工衛星を狙撃する」という話（の極一部）が、「ゴルゴ13が弓矢を使っているコマの絵」と共に紹介されていましたから、間違いは無いと思います。（その番組中では、弓を使った理由には触れていなかったと思います）

>宇宙空間にて、宇宙服を着たまま扱える、特別製作のアーマーライトを使用しています。

　その回でしたら、おぼろげながら読んだ記憶が御座います。（「軌道上狙撃」というタイトルまでは覚えておりませんが）
　その回を読んだ際に、
「反動をキャンセルするのなら、尾栓の無い銃身とした上で、弾丸が銃口を飛び出すのに同期して、後端からカウンターウェイトが射出される様にするだけで良く、その方が構造が単純で再装填を可能とする事も出来なくはないのに、何故、銃本体を射出する使い捨て式としているのだろう？
　それに、単発式の使い捨てなのに、何故、反動を受け止めるための銃床や、次弾を装填するための機関部を収めているカバー、銃身のラジエーター等の余計な部品を取り付けて、M16の形状にしているのだろう？」
と思った事を覚えております。
　

お礼日時：2013/01/31 03:36

No.7 回答者： seble 回答日時： 2013/01/31 09:45

4です。

いくつか疑問に思います。
まず、反動は射出の瞬間だけです。銃身内を移動する間、摩擦を無視すれば反動は発生しないと思いますし、銃身の先で銃弾が停止するわけでもありませんから、銃身の長さも関係ないと思います。弓でもボウガンでも同様に。
また、運動量は速度に比例します。つまり射出速度（加速度）も関係します。

この回答へのお礼

　再度の御回答有難う御座います。

>反動は射出の瞬間だけです。銃身内を移動する間、摩擦を無視すれば反動は発生しないと思いますし、

　もし仮にそうだとしますと、弾丸を加速するための力が加わっている時間は無限小に短い時間という事になってしまいますから、弾丸が得る事の出来る初速度の値は、

力÷弾丸の質量×無限に短い時間＝弾丸の加速度×0＝0

という事になってしまい、弾丸は発射されない事になってしまいます。
　反動が発生するのは、銃の場合は、銃身内のガスの圧力が尾栓に加わるためですから、弾丸が銃口を飛び出して、銃身内のガスの圧力が十分に低下するまでは、反動が生じ続ける事になります。
　弓矢の場合は、弓が「弦と、弦に接触している矢」を前方に引っ張った際の反作用によるものですから、「矢が加速されている最中」即ち、「弓が弦を介して、矢を前方から引っ張っている間」は反動が生じ続ける事になります。
　それに、反動が生じている時間の長さが、有限なのか、それとも一瞬であるのかは、私が問題と考えた、照準がずれる話には関係しません。
　反動が生じた場合には、その力積によって射手の身体に回転モーメントが加わり、射手の身体は回転を始めますから、弾丸が銃身内を進んでいる時の様に、射手の身体と投射体との間に繋がりがある間は、射手の身体の回転は投射体の進路に影響を与える事になり、最初に狙っていた方向から照準をずらしてしまう要因となります。
　例え、弾丸の運動量の方が、矢の運動量より大きい場合であっても、弾丸の質量は矢の質量よりも小さいため、その速度は矢の速度と比べて大きなものとなりますから、射手の身体の動きによって銃身の向きが大きくずれる前に、銃口を飛び出してしまいます。
　銃口を飛び出してしまえば、後は銃身の向きがどれほどずれようが、弾丸の進路には関係しませんから、銃口から銃弾が飛び出るまでに、銃身の向きがどれだけずれてしまうかが問題となるのであって、反動によって射手が得た運動量の総量がどの位であるのかという事は、あまり関係しないと思います。
　前のお礼文で述べました様に、投射体が移動した距離と射手の身体が動いてしまう距離の比は、質量比の逆数となりますから、銃口から銃弾が飛び出るまでに、射手の身体がどれだけ動いてしまうのかは、速度や加速度には関係なく、弾丸と射手の質量比と、銃弾が銃口から飛び出るまでに移動する距離によって決まる事になります。
　勿論、射手の身体の回転や、反動によって生じた射手の移動速度が速ければ、帰還の際に不都合が生じる恐れもありますが、その事に関しましては前のお礼文で述べました様に、その様な回転や移動速度に対しては、狙撃を終えた後にゆっくりと減速させる事が出来る術が存在しますから、問題にはならない訳です。

お礼日時：2013/01/31 18:12

No.8 回答者： MarcoRossiItaly 回答日時： 2013/02/03 19:30

ご質問は何でしょうか？「特別な仕掛けが施されているか否か」ですか？

銃による反動というのが、運動量保存則を考えたときに問題になるほど大きな速度かどうかはともかく、弓矢であれば既出のご回答にもあるとおり、もっと小さくなりそうです。

ですから、どんな状況で発射したのか分かりませんが、とても小さいとすれば「仕掛けなどの対策は特に不要」という答えも考えられるのでは。それとも、何かの理由で、やはり対策は必要とお考えなのでしょうか。

ご質問は何ですか。


参考 URL のご質問は、早めに締め切ってください。

参考URL：http://oshiete.goo.ne.jp/qa/7824949.html

この回答へのお礼

　御回答頂き有難う御座います。
　又、参考URLの質問におきましては、お礼をしていないままとなってしまい誠に申し訳御座いません。

> ご質問は何でしょうか？

　「銃に反動がある事を問題としているにも関わらず、銃と比して、反動による悪影響が決して小さいものとは言えない弓矢を使用しているのは何故なのか？」という事です。
　弓矢の反動を

>とても小さいとすれば

と見做せるのでしたら、普段使い慣れているM16ですら反動による運動量の変化は弓矢の僅か3倍程度に過ぎませんし（回答No.5様へのお礼を参照の事）、反動によって照準がずれる事による悪影響は弓矢の1/8（回答No.4様へのお礼を参照の事）と逆にM16の方が有利となっています。
　又、M16に限らなければ、市販の競技射撃用拳銃の中にも、弓矢よりも反動による運動量の変化が小さい銃も実在しています。（回答No.4様へのお礼を参照の事）
　ゴルゴ13にとって弓矢は不慣れな武器で、成功率を低下させる要因ともなりかねないのですから、反動面では有利とは言えない弓矢を、敢えて使用しているのは何故なのかが判らなかったため、

>何らかの特別な仕掛けが施されている弓矢だったのでしょうか？

という一文を入れましたが、本当に知りたい事は、「銃に反動がある事を問題としているにも関わらず、銃と比して、反動による悪影響が決して小さいものとは言えない弓矢を、成功率を下げる要因となるリスクを冒してまで使用しているのは何故なのか？」という事です。

お礼日時：2013/02/05 05:23

No.9 回答者： ra5cea6b 回答日時： 2013/02/04 16:35

私の行っていた大学の先生で日本まんが学界会長・理事を何期も勤められた呉智英先生も、著書の中でこの点に触れておられました。

反動が無い筈は無い、と。ただ、一般に弓矢の矢というのは大変軽いので、当然その反動も完全に０ではないものの、大変軽いと思われます。問題は、そんなに軽い矢を当てたくらいで人工衛星の軌道が大きく変わるほどの効果があるかですね。無論、超重金属製の重たい矢を使えば効果はてきめんですが、そうなったらなったで反動が大きくて後ろに飛んでしまう。
つまり、弓矢で反動がないと言うのは純粋に単純ミスだと思います。

P.S.　それよりもなによりも、宇宙空間で弓矢を射って、「ヒョッ」っていう音が鳴るのが許せないと師も申しておりましたが(笑)。

この回答へのお礼

　御回答頂き有難う御座います。

　私は人工衛星を狙撃する話と聞いておりましたので、てっきり、センサーや配線等の、人工衛星のウィークポイントを狙撃して、衛星の機能を失わせる話なのかと想像していたのですが、まさか軌道を変える話だったとは・・・

>問題は、そんなに軽い矢を当てたくらいで人工衛星の軌道が大きく変わるほどの効果があるかですね。

と仰っておられる事からおそらくは御存じの事と思われますが、衛星の軌道を変える際に影響するのは、「衛星の速度の変化した程度」です。
　作中に登場した軍用衛星の質量ははっきりとは判りませんが、暴走して他の衛星を何基か破壊していたようですので、その様な攻撃手段を備えた衛星であれば、総重量はトン単位になるものと思われますが、ここでは仮に質量が非常に軽い100kgと仮定して考えてみます。
　回答No.5様の御回答に対するお礼欄を御覧頂ければお解り頂けるかと思いますが、秒速34ｍで投射された質量33gの矢の運動量は

43[m・s^-1]×0.033[kg]≒1.4[kg・m・s^-1]

程度に過ぎません。
　これがM16ですと、銃口初速が975m/s（M16A1の場合）、使用弾薬である5.56×45mmNATO弾の弾頭重量が約4.1gなのですから、

975[m・s^-1]×0.0041[kg]≒4.00[kg・m・s^-1]

程度で、弓矢の3倍近い運動量ではあるものの、僅かなものである事には変わりはありません。
　同じ運動量を与えた際に、軌道が最も大きく変化するのは、衛星の軌道速度が遅い場合においてですから、小さな運動量で軌道を変える際に、最も都合の良い条件を考えますと、衛星が、近地点高度がなるべく低く、遠地点高度がなるべく高い楕円軌道を回っているという状況で、衛星が遠地点に達した時に、衛星の進行方向の真正面から、弾丸や矢を衝突させれば良い事になります。
　又、衝突した結果、弾丸が跳ね返った時の運動量が大きいほど、衛星が得る運動量も大きくなりますから、弾丸の持つ運動量が同じ場合には、弾丸の質量が小さく、完全弾性衝突した時の方が、衛星が得る運動量は多くなります。
　最高運用高度が960kmのスペースシャトルに乗って狙撃場所まで移動している事から考えて、狙撃を行ったの際の高度は960km以下という事になります。
　又、人工衛星は、近地点高度が低い場合には僅かながら存在している大気の抵抗により、軌道速度が低下して大気圏に突入してしまいますから、休眠している状態で何年間も軌道を回り続けていた事から考えますと、（打ち上げからたった92日で大気圏に再突入してしまった）スプートニク1号の近地点高度である230kmよりは高い高度を回っていた事になります。
　そこで、地球の半径を6378137m、地球の質量を5.9736×10^24kg、衛星の近地点高度を230km、遠地点高度を960km（ゴルゴ13にとって最も都合の良い条件）と仮定しますと、遠地点における衛星の速度は

遠地点速度＝√((2×「万有引力定数」×「地球の質量」/(「近地点距離」＋「遠地点距離」))×(「遠地点距離」/「近地点距離」))
＝√((2×6.67428×10^-11[kg^-1・m^3・s^-2]×5.9736×10^24[kg]/(6378137[m]＋230000[m]＋6378137[m]＋960000[m]))×((6378137[m]＋960000[m])/(6378137[m]＋230000[m])))
≒7.97×10^3[m・s^-1]

　ここに、弓よりも運動量の大きいM16の弾丸を正面衝突させる場合を考えますと、スペースシャトルと衛星がランデブーしているものとしますと、スペースシャトルに対する衛星の相対速度は0、M16の銃口初速は975m/s（M16A1の場合）、使用弾薬である5.56×45mmNATO弾の弾頭重量が約4.1gなのですから、弾丸が衝突した直後の（スペースシャトルに対する）衛星の速度は、

「衝突後の衛星の速度」＝((「衛星の質量」－「弾丸の質量」)×「衝突前の衛星の速度」＋2×「弾丸の質量」×「衝突前の弾丸の速度」)/(「衛星の質量」＋「弾丸の質量」)
＝((100[kg]－0.0041[g])×0[m・s^-1]＋2×0.0041[g]×975[m・s^-1])/(100[kg]＋0.0041[g])
≒0.080[m・s^-1]

になります。
　0.080m/sは7.97×10^3m/sの100000分の1で、有効桁数未満の誤差範囲未満の値に過ぎないため、本来でしたら計算する事は出来ないのですが、その事を無視して敢えて計算しますと、弾丸が衝突した事によって、衛星の運動エネルギーは99.9999％にまで減少した事になります。
　運動エネルギーが99.999％にまで減少したという事は、楕円軌道の長径が0.99999^2≒0.99998倍にまで短くなったという事になります。
　衝突前の軌道の長径は

960[km]＋230[km]＝1190[km]

だったのですから、衝突後の軌道の長径は

1190[km]×0.99998≒1189.9761210145647524100886756163・・・[km]

という事になりますので、近地点高度が

1190[km]－1189.9761210145647524100886756163・・・[km]≒0.0238789854352475899113243837・・・[km]

約24m低くなる事が判ります。
　この程度の変化でしたら、殆ど同じ軌道と言えますし、人工衛星には軌道の微調整又は変更、及び姿勢制御に使用される低推力のスラスターが搭載されていますから、そのスラスターを使用して元の軌道に戻る事が出来ます。
　ですから、仰る通り、人工衛星の軌道を変える事は出来ない事が判ります。

>P.S.　それよりもなによりも、宇宙空間で弓矢を射って、「ヒョッ」っていう音が鳴るのが許せないと師も申しておりましたが(笑)。

　そうですね、これが「ビィィン」とか「ブン」という様な擬音でしたら、宇宙服の手袋を介して手に伝わった弓の振動が、骨伝導で内耳にまで到達して、音として聞こえたと言い張る事が出来るかも知れませんが、いくらなんでも「ヒョッ」では、どう考えても風切り音としか思えませんから、こじつけようがありませんね(笑)。

お礼日時：2013/02/05 10:28

No.10 回答者： MarcoRossiItaly 回答日時： 2013/02/06 02:23

＞「銃に反動がある事を問題としているにも関わらず、銃と比して、反動による悪影響が決して小さいものとは言えない弓矢を、成功率を下げる要因となるリスクを冒してまで使用しているのは何故なのか？」という事です。

そういうことですか。大きさをどう感じるかは、諸条件にもよるかもしれませんが…今は関係ないので省きます。

単なる反動という以上に、ゴルゴさんが弓矢を選んだ真の理由というものが、何か他にあったのだろうか、ということですね。

作者は、現実世界での力学の法則よりも、とにかく弓矢というものを彼に使わせるという表現をしたかったからでは、と感じました。科学的？な説明は、表現のための手段に過ぎない。その目的にかなうのであれば、例えば全く現実的でない、物理法則を無視したような現象さえ、描くことにためらいはない。そんな意味ではないでしょうか。ピカソの絵とでも言うか。

何の面白みもない回答で恐縮ですが、これが素直な感想です。ここが科学とかのカテでなくて良かった。


＞弓矢よりも反動による運動量の変化が小さい銃も実在しています。

大した技術ですね。

力積が小さいということは、だいたいエネルギーも小さいってことになりそうですね。エネルギーを考えると、弓矢でも人を殺傷したりできるわけだから、計算するまでもなく、それなりの反動があるだろうなと思えますね。

人工衛星の軌道を変えようとは…。矢を小型の船に当てて動かそうとしているようなイメージでしょうか。


＞ゴルゴ13にとって弓矢は不慣れな武器で、成功率を低下させる要因ともなりかねないのですから、……

愛用の武器のこともさることながら、宙を舞いながら体が回転しないように撃つというのは、どっかの国の雑技団なみの器用さが必要そうで、ほほ笑ましいと思いました。スカイダイビングしながら野球するとかも、難しそうです。床の上でなら何ということもないですが。

鉄腕アトムのように足から火でも吹けば、反動を打ち消しながら撃てるかもしれませんね。

この回答へのお礼

　再度の御回答有難う御座います。

>単なる反動という以上に、ゴルゴさんが弓矢を選んだ真の理由というものが、何か他にあったのだろうか、ということですね。

　私の書き方が悪くて、回答者様の誤解を招いてしまい申し訳御座いません。
　質問は、何か他に真の理由があったのか否かという事ではなく、「ゴルゴ13が得意としている銃に関しては反動がある事を理由として使用しなかったにも関わらず、ゴルゴ13にとっては不慣れな武器で成功率を下げる要因ともなりかねない弓矢の方では、反動による悪影響が銃に比して十分に小さいとは言えないにも関わらず、反動を問題視していないのは何故なのか？」という事なのです。


>作者は、現実世界での力学の法則よりも、とにかく弓矢というものを彼に使わせるという表現をしたかったからでは、と感じました。

　もし、ゴルゴ13が弓矢で狙撃を行う事が重要なのでしたら、何も宇宙での狙撃の話としなくとも、例えば、「可燃性のガスが充満する中での狙撃を行う必要がある依頼内容であるため、火薬を使う銃器が使用出来ない話」とか「強力な磁界の中で依頼を遂行せねばならないため、高張力鋼やマルテンサイト系ステンレスの様な磁性のある材料が必要不可欠である銃器が使用出来ない話」、「金属探知機等を使用した警備が厳しく、金属を持ち込む事が出来ない条件下での依頼遂行の話」、「マズルフラッシュや発砲音に反応する自動警備システムがあるため、銃器が使用出来ない話」等々、別の設定による話が幾らでも考えられます。
　その方が「弓矢ならば反動が無い」等という物理法則を無視した無茶な理由をこじつける必要が生じる心配もないと思うのですが如何でしょうか。

お礼日時：2013/02/07 07:40