ロケットはゆっくり飛び上がる？

今回のスペースシャトルにせよ、アポロロケットにせよ（古いな）、発射直後はとてもゆっくり浮かび上がっているように見えます。
自動車でも飛行機でも、静止した状態から動き出すときは、ゆっくり動きだし次第に加速していくので、ロケットも上昇しながら加速していくというのは分かります。
ですが、あれだけ大きなモノがスローモーションのように浮かびあがる様は何度見ても不思議に思えます。もっと急がないと倒れちゃう、と心配になったり。
スペースシャトルの発射直後の速度はどれくらいなんでしょうか？
ゆっくり見えるのは離れているからなのかしら？

また弾丸のような物体が、ゼロから最高速度までほとんど瞬時に加速するのとロケットの発射では条件が違うのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： noname#131426 回答日時： 2005/07/27 15:18

弾丸は発射して銃口から出たときが速度の最高点で、弾丸そのものは再加速されないので減速する一方です。

ですから瞬間に加速しないといかんわけですね。
ロケットやジェット機などは垂直に上昇する場合、自重を相殺する推力を得てから加速していくのでゆっくりなんじゃないでしょうか。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
自重を相殺する推力ってのがポイントみたいですね。
あと、弾丸とはまるで事情が違うことに気づきました。

お礼日時：2005/07/28 14:06

No.9 回答者： First_Noel 回答日時： 2005/07/28 22:34

アポロは打上時で最大６Ｇ程度，スペースシャトルは３Ｇ程度です．

同じ時間ならアポロはスペースシャトルより速くなっているのですが，
なんせサターンＶは大きいのでシャトルほど速いようには見えにくいですね．

打上の加速の具合は，最も効率よく軌道に載せられるように，
綿密に計画されて，その通りに実行されます．
また，搭載燃料が減るので，同じエンジン出力なら加速度は大きくなります．
従って単純に３Ｇだの６Ｇだのとは言えないのですが，
ここでは単純にずっと３Ｇだとすると，軌道速度秒速７９００ｍに
達するには，
９．８×３×ｔ＝７９００
ｔ＝７９００／（９．８×３）≒約２７０秒
かかります．

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
・・・ちと難しいけど、よく分かりました（ような気がする）。(^^;

お礼日時：2005/07/29 18:09

No.8 回答者： bandgap 回答日時： 2005/07/27 18:47

ロケットが倒れないのは，エンジンの噴射方向を，微妙に調節しているのです．

小学校の頃，手のひらにホウキをのせて，倒れないように頑張った経験はありませんか？　下手な人は，ゆらゆらホウキを動かさないといけませんが，上手い人になると，ホウキはほとんど静止したままなのに，倒れませんよね．ロケットも同じで，上手く作られたロケットは，無駄に動かさなくても倒れないようになっています．

あれを専門用語で倒立振子と呼ぶのですが，その原理を使っています．

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
専門用語を使っているにもかかわらず平易なご説明を戴きました。よく理解が出来ました。

お礼日時：2005/07/28 14:18

No.7 回答者： voussortez 回答日時： 2005/07/27 16:36

シャトルでもロケットでもあんな重たい物１トン処の話でないですね。

しかも、ギア比と言うものもないので、トルク・パワーの
変換がありませんね。

ロケットエンジン点火後シャトルが浮き上がるようになる力を
慣性の法則により、そして地球の引力の束縛から逃れる為の
噴射（動き出しが一番パワーがいると思う）。

そうとう重量が有る為に普段見慣れた乗り物と違うので
スローモーションに見えるのでしょうね。

ジェット戦闘機の発進の様子と比べて見ると面白いかもしれませんね。
（空港から発進するジェット戦闘機と比べる。航空母艦からの発進は機械が打ち出すので比較に成らない）

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
一般的にはよく知られた慣性の法則が、
・とても大きなもので
・垂直方向に
働くので不思議に見えるんですね。
横方向であれば、飛行機でも列車でも、初めはソロリと動き出すのがなんの不思議でもありませんものね。

お礼日時：2005/07/28 14:17

No.6 回答者： RightCurved 回答日時： 2005/07/27 15:47

こんにちは。

物理嫌い、おまけに専門家ではない為、テレビの受け売りになりますが、知っている限りの範囲でお答えします。　まず、既述の皆さんがおっしゃっている様に、慣性の法則により、重量がある程、初速は遅くなります。リフトアップ後、速度が安定するまでの間、風による影響や、メインブースターの確度制御の誤差などによる機体の傾きは、姿勢制御用の噴射装置があり、微調整しているそうです。だから倒れない、とある番組で言ってました。あんな物作って、空どころか宇宙に飛ばす・・・。人間って凄いですな、実に・・・。悲しい事に自分の事ではありませんが・・・。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
安定を保つ仕組みがよく分かりました。

>悲しい事に自分の事ではありませんが・・・。
オイラのことでもありません。
ですが、このように知識を共有し教えて下さる方がいらっしゃる（もちろんRightCurvedさんもその一人！）ことだって素晴らしいことです。
オイラも知っていることがあれば、誰かに伝えるような形で役立てたら嬉しいです。

お礼日時：2005/07/28 14:15

No.5 回答者： cliomaxi 回答日時： 2005/07/27 15:40

先ずロケットと弾丸では同じように飛んでいるようでも、全く違うシステムです。

ロケットは自ら推進剤を後方に吹き出して徐々に加速して行きます。
ですからリフトオフ時はかなりゆっくりに見える筈です。
また、最高速は7.9km/secでマッハ23とか24くらいです。

銃の場合は全く逆で推進剤が弾丸を押し出すような形なので銃口を出た瞬間が最高速で以後は空気抵抗によって徐々に減速して最終的には停止します。
速度は弾の種類や銃の種類、同じ銃でも銃身長の違いなどでばらばらですが、せいぜいマッハ2くらいです。(特殊なものは除く。)

ところで、アポロロケットなるものは有りませんよ。
あれはサターンロケットです。(アポロは宇宙船の方です。)

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
ロケットと弾丸の推進構造の違いがよく分かりました。

アポロは宇宙船で、ロケットはサターンでしたか。そういうえばサターンって聞いたことがあります。アポロという言葉があまりに有名なので勘違いしてしまいました。

お礼日時：2005/07/28 14:12

No.4 回答者： bandgap 回答日時： 2005/07/27 15:33

高校で習う物理の式に

　　　F = m a　　　力 = 質量×加速度

という式があります．

ロケットの質量は 100 トンくらいだと思いますが，弾丸の質量は 100 グラム程度だと思いますので，同じだけの力を加えたとしたら，弾丸の加速度は，ロケットの加速度の 10 万倍ということになりますね．

もしロケットエンジンの性能が，弾丸の火薬より 1000 倍良い性能を持っていたとしても，弾丸の加速度はロケットの加速度の 1000 倍です．

スピードの公式は
　　　v = at　　　速度 = 加速度×時間

なので，スピードにも差が出るはずですね．

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
公式の解説ありがとうございました。

お礼日時：2005/07/28 14:10

No.3 回答者： osietekaiza- 回答日時： 2005/07/27 15:27

５秒でスペースシャトル一個分浮き上がったとすると、

全長約５５ｍなので、５秒で５５メートル。
時速に直すと４０キロくらいでしょうか。まちがってたらすいません。
実際はどんどん加速していって、発射して２機のロケットを切り離したときに時速２０００マイルといっていました。
時速２０００マイル＝時速３２００キロ＝約マッハ３
えらいスピードです。
弾丸のように打ち出すと、すさまじい衝撃とGにより乗組員全員一瞬で死亡してしまいます。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
弾丸並に発射されたら乗組員が死んでしまいますね、確かに。シャトル本体も、それだけの加速を一気に掛けたらつぶれちゃいそうですしね。

お礼日時：2005/07/28 14:09

No.2 回答者： kouryukaworu 回答日時： 2005/07/27 15:26

物理の問題っぽくなってしまいますが、物体を加速させる時には、力と質量が反比例になります。

つまり、重いものほど加速には時間がかかり、また減速させるのにも時間がかかります。いわゆる慣性の法則です。ということは、ピストルの弾は質量が少ない、つまり軽いので加速するのも早いことになります。
それからロケットは発射台にしっかりと固定され、レールから発射するようになっていますし、エンジンが円形や五角形で並べられていて非常に安定した飛行が出来るので、倒れるようなことはまずないでしょう。もちろん、発射の角度がちょっとでもずれたら大気圏内で燃え尽きてしまうので、綿密な計算が行われていることに違いはありません。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
重いモノは加速にも時間がかかるのですね。デブなオイラの腰が重いのも同じ理由で・・・、じゃないですな。(^^;
あと、安定が確保されている事情が分かりました。

お礼日時：2005/07/28 14:07