風船で上空に上げたプラスチックロケットを、ゴム、バネやゼンマイで宇宙に飛ばす事は本当に出来ますか？

風船で上空に上げたプラスチックロケットを、ゴム、バネやゼンマイで宇宙に飛ばす事は本当に出来ますか？
引用:集英社　秋本治　こちら葛飾区亀有公園前派出所　１９９巻

ロケットの予算は1万円以内だそうです。下町ロケットならぬ、下町コロッケ(ジワーッと上がっていく)だそうです。漫画では、月の軌道に乗せて、月面軟着陸もしています。今回は全てラッキーであり、こういう事は二度と出来ないそうですが。
そもそも、地球脱出自体、これで可能なのでしょうか？
実際にこれらの仕掛けでロケットを飛ばす事が出来ても、射出の時にロケットが上空を向いている保障はあるのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2016/06/14 23:10

風船を使うのは不可能でしょう。

　地球上では、風船で上昇できる「大気圏」には重力が存在します。そもそも、「大気」が重力で地球に張り付いているのが大気圏なので。
　つまり、風船で上昇した程度の高度では、重力は小さくなりません。

　次に、脱出に要するエネルギーの観点から。
　物理的には、
　　「力」×「距離」
が仕事、つまり「エネルギー」です。「○○kgの重りを、△m移動させる」ということです。（1 kg を1 m 動かすには、1ジュール(J)のエネルギーが必要）

　一方、力は
　　「力」＝「質量」×「加速度」
です。（F=ma 、ニュートンの運動方程式ですね）
　この「加速度」が「重力加速度」より大きくなければ、地球から離れられません。

　つまり、
　　地球から脱出するエネルギー
　＝『「地球から離れるのに必要な力」×「距離」を、風船の高さから地球から十分遠いところまで積分』
　= 『「質量」×「重力加速度より大きい加速度」×「距離」を、風船の高さから地球から十分遠いところまで積分』
ということです。

　ゴム、バネやゼンマイの「位置エネルギー」が、この「地球から脱出するエネルギー」以上に大きければ可能です。
　ゴム、バネやゼンマイの「位置エネルギー」とは、ゴム、バネやゼンマイを伸ばしたり縮めたときに内部に溜まる復元エネルギーで、これまた「（復元力）×（復元距離）」で決まります。これが、上の「地球から脱出するエネルギー」より大きくできれば、脱出できるでしょうね。風船を使わずに、地面に据え付けた「大気圏の高さぐらいの長さの強力なバネ」を使えば可能かもしれません。

　なお、風船を使う場合には、風船から打ち上げるのに必要な力は「作用・反作用」を生じますから、おそらく「ロケットよりも、風船の方が速度が大きい」という状態が発生するでしょうね。（風船がロケットを押す力と、ロケットが風船を押す力は等しいので）さらに、「ロケット＋風船」の重心は、その「発射位置」にとどまります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2016/06/14 23:35

No.2 回答者： tenteko10 回答日時： 2016/06/14 15:00

風船では高度５０キロ位が限度です。

そこから発射するにしても更に高度１００キロ以上打ち上げる能力が必用なのでゴムやバネでは無理な話です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
やはり、ギャグ漫画としての設定なのですね。
漫画では、空気が薄いから抵抗が少ないと説明されていましたが、何十キロも飛ばすのは無理そうですね。

お礼日時：2016/06/14 15:14

No.1 回答者： gugutto3 回答日時： 2016/06/14 14:43

まったく不可能

高空に風船が上がったら破裂して終わり

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2016/06/14 15:10