某アニメの「トンデモ科学解説(笑)」ってヤツを友人のHPに掲載しています。

 で、その中で「犬がマッハ15で走る」という話になったのです(^_^;
 それで「これだけ早ければ自力で宇宙に飛び出せるんじゃないか?」と思ったんですが、可能でしょうか。

 仮に体重20キロの物体が初速マッハ15(=2万Km/h)で発射された場合ということで、大気圏外脱出できるかどうか、お分かりになる方がいらっしゃいましたらお答えください。
 よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

こんにちは。



現実的には、空気の抵抗があるので、考えるまでもなく無理でしょうけど、
空気が無くとも、ちょっと数値的には足りないようですね。

地球の回りを回れる最低限の速度を、第一宇宙速度といい、
約8km/s程度です。

地球の引力をふりきってもっと遠くの宇宙に行ける速度を、第二宇宙速度といい、
約11km/s程度です。

マッハ15が2万km/hとすれば、これは約5.6km/sですから、
惜しかったですが、足りません。

第一宇宙速度、第二宇宙速度などで検索してみて下さい。

では。
    • good
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この回答へのお礼

 ありがとうございます。

 どうやら、第一宇宙速度の数字をちょっと勘違いしていたようです(^_^;
 先に確認してよかったです。かかなくていい恥をかかずにすみました(笑)

お礼日時:2002/03/06 15:46

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F1のシューマッハ選手について

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走りを見せるから、それでシューマッハということなんでしょうか。

はじめてシューマッハ選手の名前を聞いた20年ちょっと前からの悩みです。
どなたかお答えください。

Aベストアンサー

既出ですが、
『元々は靴屋、靴職人 (英語ではShoemaker) と言う意味。』
のようです。

シューは日本語の擬態語ですし、
マッハは英語ですから、ドイツ語にはなじみませんね(笑)

ちなみに再来年あたりは年間チャンピオンに返り咲くような
気がしますがいかがでしょう。
(来年度は調整の年ということで)

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あったら教えてもらいたいです

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Aベストアンサー

「えらいこと」ってのがどの程度のことかわからないけど
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http://impactdude.sakura.ne.jp/archives/9172
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反射率曲線では物体の色と言う言葉を使っているのか、
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教えてください。

Aベストアンサー

>色光と物体の色は同じ?

ではありません。

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つまり、色光とは、光の質の事で、白熱球は色温度が低い(赤味成分が強い)、三波長蛍光灯は鋭い波長のピークが三波ある、曇天や日陰では色温度が高い(青味成分が強い)と言う具合に光質が違うのです。

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だから、色光(光質)が違うと、同じ白い紙でも色味は違って見える筈。
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これが、デジタルカメラだと、その辺融通が利かない。だから、自動でホワイトバランスを調整する機能が備わっているのです。

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 鉄道模型初心者です。今回、モデルワーゲン製の金属キットにマッハカラーを初めて使っていますが、金属用のプライマーを吹いた後、クレオスのサーフェイサー(Mr.サーフェイサー 1200、灰色)を吹いてから、マッハカラー(クリーム)を吹くと表面がスムーズになりません。塗料が濃いのかと思ってかなり薄めても同じでした。これまで金属キットに同じ方法でMr.カラーやGM鉄道カラーを吹いていましたが、表面はもっと滑らかでした。マッハカラーの場合、金属専用なのでサーフェイサーは合わない(いらない)のでしょうか?プライマー処理後に直接塗った方が良いのでしょうか?
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Aベストアンサー

塗料の相性はよくわかりませんが、通常は金属車体にはプライマーのみで、
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プライマーは金属に塗料の食い付きを良くするための物、サーフェイサーは
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うまく作って滑らかなまま仕上がればサーフェイサーは不要のはずです。

プラやペーパーにサーフェイサーを使った場合は、目の細かいペーパーで
かなり念入りに磨いてツルツルにしないと滑らかな面は得られません。
金属でも同様だと思いますが、金属はもともと表面が滑らかなので
サーフェイサーが必要ないのです。
むしろ、プライマーとサーフェイサーの相性が悪いとサーフェイサーが
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1物体が地表にそって円運動するときの初速(第一脱出速度) 
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これら3つの初速を求めたいのですが、初速で物体を投げる、とはどういうことなんでしょうか?またこの3つの初速は何を意味してて、いくらになるんでしょうか?
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Aベストアンサー

1.の初速vは、重力と遠心力が釣り合うときなので、

mv~2/R=GmM/R~2
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で、v=√(GmM/R)
これが、第一宇宙速度の初速です。

2.はちょっとやっかいで、無限遠点での位置エネルギーがゼロになる所から、
まずは重力が、地表Rから、無限点までに物体を運んだ仕事の総和を求めます。(仕事の総和がエネルギー)
F=GmM/R~2
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E=GmM/R(1/∞=0なので)
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1/2mv~2=GmM/R
v=√(2GM/R)
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Qマッハ数が小さいと圧力が一定??

ある領域を横切る流れのマッハ数が極めて小さいと、ある領域全体にわたって圧力一定とみなせるのはなぜでしょうか?

マッハ数が小さい→流れが遅い→???圧力とどう関係するのでしょうか?

Aベストアンサー

数式を使って説明するなら、以下のようになります。

圧力はマッハ数により変化しますが、その関係は(マッハ数が0の際の圧力をP0として)

  P=P0/{1+(γ-1)/2*M^2}^(γ/(γ-1))

と書けます。この式の導出はほとんどの流体の本に書かれているので省きますが、流れのエンタルピーが変化しないことと熱の出入りがないことを仮定すれば導き出せます。

M<<1の場合には、(1+x)^n≒1+nx を用いて

  P=P0/(1+γ/2*M^2)  (1)
   =P0*(1-γ/2*M^2))

となります。マッハ数が極めて小さい場合は、M^2≒0 でしょうから、P≒P0で一定とみなせます。

ちなみに、(1)を変形すると

  P0=P*(1+γ/2*M^2)=P*(1+γ/2*u^2/(γRT))=P+1/2*ρu^2

ということで、おなじみのベルヌイの式が出てきます。ベルヌイの式は非圧縮が条件ではなく、マッハ数が小さいことが成り立つ条件です。

次に数式を使わずに定性的に説明してみます。大雑把な説明です。

ある向きに流れている流体を見た場合、流れの中の気体分子は、個別に見るとランダムな動きをしていますが、全体を眺めると一様な向きに動いています。流体全体で見た場合、このランダムな動きは熱エネルギーとして、一様な動きは運動エネルギーとして感じます。流れのエネルギーは保存されるので、熱エネルギーが減れば運動エネルギーは増え、熱エネルギーが増えれば運動エネルギーが減ります。

ところで、圧力とは言わば熱エネルギーの大小を表す尺度です。もし、マッハ数が小さければ、運動エネルギーが小さいということで、エネルギーは保存される以上、熱エネルギーの変化も小さいということになります。つまり圧力はほとんど変化しないということです。

逆に、マッハ数が大きくなれば、運動エネルギーが増えて、熱エネルギーが減るので、圧力は下がります。

ということで、エネルギー保存が成り立っていることを意識すれば分かり安いかと思います。

数式を使って説明するなら、以下のようになります。

圧力はマッハ数により変化しますが、その関係は(マッハ数が0の際の圧力をP0として)

  P=P0/{1+(γ-1)/2*M^2}^(γ/(γ-1))

と書けます。この式の導出はほとんどの流体の本に書かれているので省きますが、流れのエンタルピーが変化しないことと熱の出入りがないことを仮定すれば導き出せます。

M<<1の場合には、(1+x)^n≒1+nx を用いて

  P=P0/(1+γ/2*M^2)  (1)
   =P0*(1-γ/2*M^2))

となります。マッハ数が極めて小さい場合は、M^2≒0 で...続きを読む

Q放物運動(初速、角度、距離、高さ、滞空時間)の簡単な計算方法

http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=05000000%2e%95%a8%97%9d%8c%f6%8e%ae%8fW%2f01300100%2e%8e%a9%97R%97%8e%89%ba%2f12000100%2e%95%fa%95%a8%89%5e%93%ae%81i%8f%89%91%ac%82%c6%8ap%93x%82%a9%82%e7%8cv%8eZ%81j%2fdefault%2exml

こちらのサイトで、放物運動(初速と角度から計算)をやってみたのですが、微調整した値を知りたいと思っています。

物体を、初速度v、打出角度θで上方へ打出した時の到達距離、到達高度、滞空時間を求める計算で、

40km/hで35°で打ち出しとすると
→距離:11.82m
→高さ:2.07m
→滞空時間:1.299s
という計算結果がでます。

このパラメータを、角度35°、距離11.82m、高さ2.17m、滞空時間1.4sを与えて初速を算出するようにしたいのですが、どのように計算すればいいのでしょうか?

是非アドバイスお願いします。

http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=05000000%2e%95%a8%97%9d%8c%f6%8e%ae%8fW%2f01300100%2e%8e%a9%97R%97%8e%89%ba%2f12000100%2e%95%fa%95%a8%89%5e%93%ae%81i%8f%89%91%ac%82%c6%8ap%93x%82%a9%82%e7%8cv%8eZ%81j%2fdefault%2exml

こちらのサイトで、放物運動(初速と角度から計算)をやってみたのですが、微調整した値を知りたいと思っています。

物体を、初速度v、打出角度θで上方へ打出した時の到達距離、到達高度、滞空時間を求める計算で、

40km/hで35°で打ち出しとすると
→距離...続きを読む

Aベストアンサー

こんばんは。

時刻:t
重力加速度:g
初速:V0
角度:θ
到達距離:L
最高点の高さ:H
滞空時間:T
と置きます。

垂直方向だけを考えると、
初速は、V0・sinθ
刻々と変わる速さは、V0・sinθ - gt
最高点では、V0・sinθ - gt = 0
よって、最高点までの時間は、
t = (V0・sinθ)/g = T/2
よって、滞空時間Tは、
T = 2(V0・sinθ)/g

最高点Hは、
H = ∫[t=0→T]{V0・sinθ - gt}dt
 = [t=0→T](V0・sinθ・t - gt^2/2)
 = V0・sinθ・T - gT^2/2

次に水平方向を考えると、
初速は、V0・cosθ
よって、
L = V0・cosθ・T


まとめると、
T = 2(V0・sinθ)/g
H = V0・sinθ・T - gT^2/2
L = V0・cosθ・T
という3つの連立方程式になります。

ご質問文にある数字を当てはめると、
1.4 = 2(V0・sin35)/9.8
2.17 = V0・sin35・1.4 - 9.8×1.4^2/2
11.82 = V0・cos35・1.4
となります。
何か変だと思いませんか?
3つの式は、連立させなくても、どれもV0が求められますよね?

元々、初速と角度の2つのパラメータから3つの数字が求まるのですから、3つの数字を全部決めてしまうと、結果として、求める初速が1通りでなくなってしまうのです。


以上、ご参考になりましたら。

こんばんは。

時刻:t
重力加速度:g
初速:V0
角度:θ
到達距離:L
最高点の高さ:H
滞空時間:T
と置きます。

垂直方向だけを考えると、
初速は、V0・sinθ
刻々と変わる速さは、V0・sinθ - gt
最高点では、V0・sinθ - gt = 0
よって、最高点までの時間は、
t = (V0・sinθ)/g = T/2
よって、滞空時間Tは、
T = 2(V0・sinθ)/g

最高点Hは、
H = ∫[t=0→T]{V0・sinθ - gt}dt
 = [t=0→T](V0・sinθ・t - gt^2/...続きを読む


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