風船を膨らませるのに、初めは力がいるのに、少し大きくなると息を吹き込む力が減ってきます。(あまり力が要らなくなります。)なぜなのでしょうか。子供に聞かれて困っています。

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A 回答 (2件)

 


  これは、具体的に例で考えてみましょう。
 
  輪ゴムを引っ張って延ばすことを考えてください。輪ゴムの場合だと、あまり延ばすと切れますが、最初引っ張って延ばし、それから段々引っ張って延ばしても、ある長さを延ばすのにかかる力はそんなに違わないでしょう?(本当は、長く延ばすと、相対的に、少しの力でよくなって来るのですが、長さ5cmの輪ゴムを(二重にして延ばします)長さ8cmぐらいにしても、引っ張るのに必要な力は同じぐらいです。三本か四本ほどまとめて引っ張ってください。すると、最初5cmだったのを、10cmの長さに引っ張っても、引っ張るのに必要な力はあまり変わりないことが分かります(引っ張るのに必要な力とは、引っ張った状態を維持する力ではなく、更に引っ張ろうとする力です。風船だと、空気が逃げないようするのにいる力と、更に吹き込む息の違いです)。
 
  風船の場合だと、あれもゴムで出来ています。直径5cmの球の時の風船を膨らませようと息を吹き込むと、段々直径が大きくなってきます。この時、息を強く吹き込まないといけないのは、膨らんだ風船はゴムですから、元の小さな形になろうとするのです。それに逆らって、息を吹き込むということは、輪ゴムの例だと、離すと短くなってしまう輪ゴムを引っ張りながら、更に引っ張ることに当たります。
 
  風船のゴムも輪ゴムと同じようなものだと考えることができます。どこが違っているかというと、風船を大きくする力は、吹き込んだ空気の圧力だということです。最初、直径5cmぐらいの時、膨らませようとすると、例えば、一息分の空気を入れると、かなり大きくなります。また強く息を吹き込まないといけません。けれども直径が10cmの二倍になると、一息で吹き込んでも、風船の直径はほとんど大きくなりません。これは、直径が二倍になると、風船の体積は8倍になっているので、5cmの時の一息で、大きくなる風船の直径と、10cmの時の一息で、大きくなる風船の直径が、丁度、8分の1になるからです。風船はゴムですから、大きさは、直径と同じに大きくなります。
 
  輪ゴムで考えると、これは、5cmの時は、一回に2mmほど延ばしていたのが、10cmになると、同じ力で、2mmの8分の1だけ延ばせばよいので、少しの力で、4分の1mm、輪ゴムは延びるのです(同じ力を込めて、2mm延ばすのと、4分の1mm延ばすのなら、4分の1mmの方が、少しの力でよいのです)。
 
  上に言ったのと同じになりますが、直径5cmの時と、直径10cmの時では、同じ一息で、延ばさないといけない風船のゴムの長さが8分の1になっているので、8分の1楽になるということです。(風船のゴムは膜ですから、もしかすると、4分の1かも知れませんが[8分の1だと思うのですが、万一違っている可能性もあります]、輪ゴムを延ばすこととの比較で、風船の場合、大きくなって来ると、同じ一息で、延ばす必要のあるゴムの長さが、少なくて済むので楽になるのだということは、間違いありません。もっと易しく説明する必要がありますが、原理的にはこういうことです)。
 
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この回答へのお礼

なるほど!!非常にわかりやすい説明ありがとうございました。
これで父親の面目が少し保てます。

お礼日時:2002/01/11 08:55

同じ100mlの空気を送り込むのに、最初だと100cm2のゴムをおしひろげていたものが、膨らんできてゴムの面積が1000cm2になると、面積あたりのゴムを押す力は1/10になります。


(パスカルの原理でしたか?「てこ」でいえば、大きくなった風船は、力が要らない分、膨らみ方=直径で比べて=はすくない)

ゴムも限界ちかくまで薄くなると弾力をうしなってくるし・・。
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この回答へのお礼

子供に説明しやすく教えていただきありがとうございました。

お礼日時:2002/01/11 06:52

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アナコンダ…エサかと思い巻き付いて絞め割る。
カメレオン…警戒しつつも舌をフーセンに当てる。何回か繰り返してるうちに割る。
モニター…威嚇行動し、シッポで叩き割る。
アゴヒゲ…割るつもりはなかったが、動き回り体のトゲトゲで割れる。
テグー…やんちゃなので飛びかかり割れる。
ヘビ…突然目の前にフーセンを置いて反射で噛みつき割る。
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No.3です。
専門家の間では、平らな所で割ることは通説です。
理由もあります。

なぜ、平らな所がいいかというと
平らな所で叩いて割るのと、殻が大きく割れます。
一方、角で割ると当たった所が陥没し、そこに細かな破片が生じます。
つまり、角で割ると卵の殻の小さな破片が中身と一緒に器に落ちてしまうのです。

この現象を証明しているのが、No.5さんの回答でしょう。
No.5さんの回答を抜粋すると
>鋭角なところで殻を割ってください。
>私は片手で卵を落とすのはすぐできるようになりましたが、
>一片たりとも殻を落とさないことのほうが大変でした。
とあります。
これは、まさしく卵の殻を角で割ったため、破片が混入してしまった例です。
片手で割るからではありません。
訓練された料理人は、片手で割っても殻が卵に入りません。
殻が入れば、取り除くのに無駄な作業が増えるばかりか
殻が入った料理を提供してしまい、クレームにもつながりかねません。

詳しく知りたければ、↓のURLも参考にしてください。

http://2.pro.tok2.com/~t-hoso/lets_do_it/kousaku/baum.htm

http://wadakoji.cool.ne.jp/essei36.htm

http://www.keieisoudan.com/cost27.html

No.3です。
専門家の間では、平らな所で割ることは通説です。
理由もあります。

なぜ、平らな所がいいかというと
平らな所で叩いて割るのと、殻が大きく割れます。
一方、角で割ると当たった所が陥没し、そこに細かな破片が生じます。
つまり、角で割ると卵の殻の小さな破片が中身と一緒に器に落ちてしまうのです。

この現象を証明しているのが、No.5さんの回答でしょう。
No.5さんの回答を抜粋すると
>鋭角なところで殻を割ってください。
>私は片手で卵を落とすのはすぐできるようになりました...続きを読む

Q原子力潜水艦の原子力破損について

専門家もしくは知識のある方のみ専門用語を用いても良いので
お答え下さい。

昔の某国原子力潜水艦で加圧水型原子炉(PWR)もしくは沸騰水型原子炉のOUTLET NOZZLEの
損傷により熱暴走が始まりました。
3~4組(1組2人)で修理を行い、無事任務を成功させ帰国した。

仮の話として、その原子炉のノズル損傷により熱暴走を起した場合、
1000℃~1100℃以上を超えると広島原爆の2~3倍以上の爆発力を
持っており、尚且つ核爆弾を2つ搭載している潜水艦について
水中で熱沸騰により爆発した場合、その威力は水素爆弾並なんでしょうか?

また別途でRDS-220を地上で爆発させた場合、半径何百km位になるのでしょうか?
過去にこの様な記録や事故は公の場にされれていませんが、実際に
原子力潜水艦の損傷爆発はある。と、とある在日アメリカ軍の上官から聞いたのですが…。


長くなりましたが簡潔に。

(1)仮に原子炉のOUTLET NOZZLE(排出ノズル?)の破裂、破損により熱暴走が発生し、
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 実際に水素爆弾と同等の威力になるのでしょうか?(または威力はどの位?)

(2)RDS-220を地上で爆発させた場合、半径何百km位になるのでしょうか?


回答者は軍ヲタ、放射性物質・核・原子力潜水艦に詳しい方、詳細に回答を
お願いします。気になって眠れません

専門家もしくは知識のある方のみ専門用語を用いても良いので
お答え下さい。

昔の某国原子力潜水艦で加圧水型原子炉(PWR)もしくは沸騰水型原子炉のOUTLET NOZZLEの
損傷により熱暴走が始まりました。
3~4組(1組2人)で修理を行い、無事任務を成功させ帰国した。

仮の話として、その原子炉のノズル損傷により熱暴走を起した場合、
1000℃~1100℃以上を超えると広島原爆の2~3倍以上の爆発力を
持っており、尚且つ核爆弾を2つ搭載している潜水艦について
水中で熱沸騰により爆発した場合、その威力は水素爆弾並なん...続きを読む

Aベストアンサー

追記。

原潜の原子炉事故で怖いのは、「空焚き」などで炉心の核燃料が千度ぐらいの高温になった状態で、一気に炉内に海水が流入した場合。

燃料棒が千度くらいになってると、燃料棒の周囲に減速材になる水が無い筈。

原子炉が壊れてたりして一気に艦外の海水が炉心に流れ込むと、一瞬で蒸発して水蒸気になって急激に体積が膨張する。

マグマが上昇してきている火山の火口内に地下水が一気に流入すると、地下水がマグマに触れた瞬間に、一瞬で蒸発して水蒸気になって急激に体積が膨張して「水蒸気爆発」を起こす。これが「火山爆発」だ。

チンチンに過熱した核燃料に、一気に海水が大量に流れ込んだら、同じように、それなりの規模の水蒸気爆発が起きる筈だ。

とは言え、その場合も「蓋だけじゃなく、圧力鍋の全体が吹き飛ぶ」ってだけだから、ダイナマイトの威力には及ばないが。

ま、ダイナマイトでも圧力鍋でも、爆発の至近距離にいれば死ぬのは一緒だけど。

Q3割る5の余りについて

質問は3つです

3割る5の余りって「3」ですよね。
この考え方を教えて下さい。
5割る3なら「1余り2」と分かるのですが
全く実感がわきません。

あと、
数字を
「0」で割る事はできますか?
また
「0」を割ることはできますか?

すみませんが優しく教えて下さい。

Aベストアンサー

0で割ることは出来ません。
少し考え方を変えてみると分かりやすいです。


例えばですが
12÷3 の答えを□とします、つまり
12÷3=□ となります。
ここで、この□を求めるために
12=□×3を満たす□を探すわけです。
「3×4=12」なので □は4になります。


話を戻して0で割った時を考えてみます、
考え方は12÷3の時と同じです、12÷0を考えます
これは 12÷0=□ の□を求めることです。
さっきと同様に 12=□×0を満たす□を探せば良いのです。

しかしどんな数字に0をかけても12にはなりません。
よって□に当てはまる数は無いので
答えを求めることは不可能です。


しかし 0÷0 の場合は違います。
これもさっきと同じように考えると
0=□×0を満たす□を探せば良いのですが。

この式は□がどんな数でも成り立ってしまいます。
□はどんな数字でもいいわけです。
この理屈で考えると0÷0=1でも、
-1でも何でもかまわないということです。

「0で割ると無数の答えが出る」のです。

となると、0で割り算をするときは、いちいち割られる数が0かどうか調べてく必要があります。
しかも割られる数が0なら無数の答えが出て、0でなければ計算不可能
という厄介なことになってしまいます。こんな不便なことは無いです、それなら0で割り算を
することは「禁止」しておこうじゃないかとなったのです。

参考URL:http://www.marguerite-site.com/Nihongo/Math/DivisionBy0.html

0で割ることは出来ません。
少し考え方を変えてみると分かりやすいです。


例えばですが
12÷3 の答えを□とします、つまり
12÷3=□ となります。
ここで、この□を求めるために
12=□×3を満たす□を探すわけです。
「3×4=12」なので □は4になります。


話を戻して0で割った時を考えてみます、
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これは 12÷0=□ の□を求めることです。
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Q平ベルトで回転力を伝達する機構の負荷抵抗力

を求めたいですが、負荷抵抗の原因は何が考えられるのですか?

Aベストアンサー

多分、負荷抵抗力はベルトとベルト車間のすべり、ベルト張力の変化に伴うヒステリス損、軸受け部の摩擦抵抗などに因る動力損が起きるので軸受けがすべり軸受けであるか転がり軸受けであるかに因り負荷抵抗は大きな違いが出てくると思います。
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