人に聞けない痔の悩み、これでスッキリ >>

こんにちは。先日も初歩的な疑問に答えていただき感謝です。
またしても、エセ理系の私にみなさま、お知恵を貸してくださいませ!!
ええっと、先日友人と話をしていまして・・・昔ある大学の入試物理で、
「ドラえもんの道具で実現可能なものを挙げてその理由を述べよ」
といった問題が出たらしいね?と話題になりました。(千葉大飛び級試験?)
そんなもの存在するのか!?と2人で騒然となったのですが・・・あるらしいです!?
話によると、「物理的証明」が可能ならよい、とのことでした。
んーなんでしょうか?私は「タケコプター?」と言ったのですが・・・
あの軽量さでは人間の頭皮は持ち上がらない?という話になりまして。
(共に理系人間ではない者の会話ですので自信はありませんが・・・)
「これはこういう理由で出来るでしょう」というものがございましたら教えてください!
なんだか気になってしまいました・・・よろしくお願いします♪

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A 回答 (31件中1~10件)

平成11年度千葉大学先進科学プログラム入学者選考課題論文です。


・タケコプター
・エネルギー節約熱気球
・消光電球
・望遠メガフォン
のどれか1つ選び、実現可能か、筋道をたって述べよというもの。

答え
。タケコプターの問題点は翼面積の不足と、つける人が回転方向と
 逆向きに回ってしまうこと。実現のためには翼面積を十分大きくと
 り、逆向きにまわるうんどうを相殺するためプロペラが2つついた
 タンデムローター型にすればよい。

・エネルギー節約熱気球はきわめて軽量で強度に優れ、完全に近い
 保温ができる断熱材があれば、ライターだけで逃げた分の熱を
 補給することが可能。人を乗せて浮かぶためには空気との密度差
 の大きい効率的な気体が必要かもしれない。

・消光電球に近いものは、真平らなガラスの板に半球のガラス玉を
 置いて上から光を当てると、光の波が干渉しあってニュートリング
 と呼ばれる輪ができる。この「暗くなる部分」を集約することができ
 れば可能。

・望遠メガフォンはスコープで相手に向ってしゃべると、どんなにはな
 れていても声が届く、というもの。
 各地の科学技術施設などには、向かい合う2つのパラボラアンテナ
 を通じて会話できる機械があるが、原理的にはこれと同じで、可能
 である。

という回答でした。
千葉大学は、あえて採点はせず、思考的に光るところがあるかだけを見た、ということ。              ぼくドラより
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結論:タイムマシン以外は全て実現可能である。


理由:まず、第一に実現可能であるとは実現の可能性がないと証明されるもの以外である。実現不可能と証明されない限り、可能性は常に存在するのです。
それではドラえもんの道具で実現不可能と証明できるものは何があるか?現在の科学において唯一証明可能なものはタイムマシンのみです。
証明方法は色々あると思います。例えば、ドラえもんのタイムマシンの場合には過去や未来の自分に会うことができますが、それはパラレルワールドを想定した特殊な場合にしかそれは成り立たず、また、そこでの出来事は自分の本来の世界には影響を与えないはずです(さらに、多世界解釈における基本的な立場では他の世界に行くことはできません)。しかし、ドラえもんの世界では他の世界の出来事が本来の世界に影響を与え、自分の存在が消えてしまうというような描写があります。そのようなパラドックスは科学的には生じえません。
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仮想現実世界ならすべて可能では?

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タケコプターって、どうやっても空を飛ぶ道具としてはどうやっても成立し得ないんですよね。


すでに回答が出てますが、ヘリコプターと同じ理屈だと首が砕ける、もしくは飛べても向きを固定できないとなるわけですが、原作通りの固定方法だった場合、つけられた部分の服や皮膚をむしりとってそこだけで飛んでいくという可能性もあるわけで。

反重力の場合も同じで、一般的なイメージって磁石の反発からの連想らしくて、厳密にいうと斥力に分類されるんですよねぇ(Wikipedia参照)
反重力を定義するなら、ベクトルと作用が通常とは逆に働く力、と考えるべきで。
これだと、通常の重力は引き寄せる力なのに対して、反重力は引き離そうとする力になりますが、作用も逆になるので、結局発生する現象は通常と同じ下に落ちる…なんてことになったりします。
中途半端な知識で答えてるんでコレが正しいかはわからんのですが。

そーいえばドラミちゃんが夢コントローラーなるものを使ってたことがありますが、コレって脳波に割り込みかけられれば実現可能なんでは…
強すぎると精神汚染とか起こしそうな代物ですけど。
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タケコプターは、一人乗りのヘリコプターでもうできています。


ほかにも、壁掛けテレビや携帯電話、GPSみたいなものの前身も作品中に出ています。
今の技術でできそうなのは「筋肉コントローラー」とかですね。
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なんか、どっかの本で見たんですが、


タケコプターはプロペラで飛んでいるわけではないんですよね。
プロペラ(=タケコプター)を、頭に付けると
反重力場(?)という、なんかの空間ができて、
体が浮かび、脳で考えていることがタケコプターに
伝わって、その体の周りにある反重力場が動くという仕組みらしいです。
つまり、タケコプターは『反重力場コントロール機』みたいなもので、
プロペラとしての役割はほとんどないと思います。
まあ、これを読んでも自分は理解できませんでしたが、
こういうことらしいです。

ドラえもんは、子どもや大人に夢を与える漫画なので、
別に科学的とかじゃなくていいと思います。
夢をぶち壊すのが好きな方ならば別に構いませんけどね^^;
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とっても古い質問ですが、見つけたので書きたくなっちゃいました!



物理は習ってないんで詳しいことは知りませんが、
タケコプター、あれはもし飛べたとしても、首がちぎれちゃうそうです!!・・・(♯13さんの回答にも書いてあります。)
♯22さんの回答、面白かった(*^ー゜)b グッジョブ!!
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そのものずばりラジコンシュミレーターです。


1981年のてんとう虫コミックス第22巻「ラジコンシュミレーターでぶっとばせ」で登場していますが、その6年後にほぼ完璧な形で実現しています。作ったのはセガ。
当時フジテレビの夢工場(今で言うお台場冒険王?)というイベントで行われていた「セガ スーパーサーキット」というものです。
ラジコンにCCDカメラを搭載し、画像を無線で飛ばし、体感ゲーム「アウトラン」の筐体に映し出して操作するという仕組みで、ドライビングゲームの究極とも言えるものでした。
参考URLに詳細が載っていますが、当時はかなりの衝撃だったことを今でも覚えています。でももうすでに18年も前の話なんですね。

参考URL:http://www.sega-mechatro.com/mtv/pm/pm01.html
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時限バカ弾。


理性が吹き飛ぶほどに楽しくなる薬を何かに詰めて、人を殺傷しない程度に破裂させればできそうな気がします。
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回答ではないのですが、タケコプターは不可能です。


第一にあの大きさでは人すら持ちあがりませんし、持ちあがったとしてもテイル・ローターが無いのでその場でクルクルと回転、オェェェな状態になります。
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 または「そんなのは実現不可能だ!」と言われる方も,化学的根拠を示しつつご意見をお願いします.

Aベストアンサー

こんばんは。
スモールライトって心惹かれる道具ですよね。
残念ながら私には、科学的根拠を示すことが出来ません。

#1の方が紹介されていたページを見てきました。私はセンター試験に関係ない生活を送っているので初めて試験問題を見たのですが、びっくりしました。

さて、みなさんへの問いかけは分かりましたがご本人の考えはどうなのでしょうか?

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もしshorinnjiさんが受験生なのでしたら、体調を崩さないように頑張ってください。

Qどこの国にも属していない土地はもうないのでしょうか?

どこの国にも属していない土地(無人島など)はあるのでしょうか?
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未発見大陸なんてないのでしょうか?
(グーグルアースで確認済み?)

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

南極大陸は条約でどこの国のものでもないと決まっております。
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後は、陸地は当然プレートの動きによって新しく出来たりするので、海面よりも地面が盛り上がった際にはそれが発見されるまでは属してないという事になるでしょう。

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Qどこの国の領土でもない陸地?

こんにちは!

世界地図を見ていて、ふと疑問に思ったことについて教えて下さい!

1.どこの国の領土でもない陸地というのは地球上にあるのでしょうか?
(南極大陸については領土権の主張が凍結中と聞いたことがあるのですが、それ以外に領土権が主張されていない陸地はあるのでしょうか?)

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3.2のような場所が見つかった場合、どこの国の領土になるのかはどうやって決めるのですか?また、発見した人が新しい国を作ることは可能ですか?

ちょっとヘンな質問の上、たくさん伺ってすみません(^_^;)。お時間のある時にご回答いただければうれしいです。

どうぞよろしくおねがいします!

Aベストアンサー

1.
国連本部の敷地は、一応どこの国のものでも無いということになっています。
また、北極圏のスヴァルバール諸島(世界最北端の町があります)は、かつてどこの国のものでもなかったそうです。
1925年以降、国際条約によりノルウェー領となりましたが、条約に加盟した他の国にも幅広い権利が与えられています。

2.
存在する可能性は無いとはいえませんが・・・見つからないからには、沖ノ鳥島のようにごく小さい島でしかないでしょうね。
これから新しく出現するとすれば、ハワイやアイスランドなどは火山活動が活発なので、海底が隆起して島になる可能性があります。
ちなみに、アイスランド領内で実際に新しい陸地ができると、研究のために人間の立入を禁止して自然の変化を見守るのだそうです。

3.
どこかの国の領土から200海里以内であれば、その国の領土となるはずです。
国境線上や公海上に見つかった場合は、恐らく国連が扱いを決めるのではないでしょうか。
したがって、発見した人が新しい国を作るということも極めて難しいと思います。

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 「鮨詰めのような満員電車のなか」は誰でも言うけど、ちょっと日本語として
間違い・・・かな?


 「芋を洗う」「芋の子を洗う」は混んでいることには違いないが
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こんにちは。
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回答よろしくお願いします。

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http://www.ncc-g.com/page33.html
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http://eq-g.com/article/exam/exam-hikaku/

Q大さじ一杯 小さじ一杯って・・・

それぞれ何グラムぐらいなんですか?困っています教えてください。私はさじを持っていないので測れないのです

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重さは量るものによって違いますが、
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Q国立大学でドラえもん研究?

過日ある新聞に、ドラえもんのアイテムが全部でいくつあるか、数え上げて発表した地方国立大学の記事が載っていました。

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ドラえもんが下らないとか、そういうことではなくて、税金の使い方としておかしくないですか?それとも何か別の理由があるのでしょうか。ご存知の方、別の意見をお持ちの方、賛成の方、ご意見うかがわせてください。

Aベストアンサー

漫画=日本文化、芸術という観点からすれば全く問題ないと思います。漫画研究自体を否定するなら、現代では全く必要のない古典の研究ほど不必要なものはないでしょう。←文化、歴史的側面から言えば無駄ではありませんが、ほとんどの現代人にとって古典は高校の3年間で少し触れる程度です。ですので、源氏物語の○○○段の~とかいう和歌は☆☆☆からの出典であってその背景には・・・なんていう研究の方が役に立たないでしょう。

ドラえもんは作品的に見てもすばらしいものがあると思います。まず作者が多くの未来の科学ビジョンを持っていたことです。これによって我々が様々な未来像を得ました。とある大学では、タケコプターは実現可能か?なんていう問題もでましたし。
また国民的な作品であることも大きいです。

まあ、大学の研究なんてのは小学生の夏休みの宿題の延長とも言えますし。それをいかに高いレベルに持っていけれるかどうかでしょう。

Qボルダの振り子 慣性モーメント

ボルダの振り子で、金属球の質量をm、半径をa、
ナイフエッジから金属球までの長さをlとするとき、
支点回りの慣性モーメントIが
I=2ma^2/5+m(l+a)^2
となるのがわかりません。
この式の導き方を教えていただきたいです。

Aベストアンサー

平衡軸の定理を使っています。
平衡軸の定理とは、ある剛体を考えた時に、
その剛体の重心の周りの慣性モーメントをI(G)とすると、重心から距離hだけ離れた点、の周りの
慣性モーメントIは、I=I(G)+Mh^2で与えられる、
ということです。Mは剛体の質量です。ご質問の場合、I(G)というのは金属球の中心の周りの慣性モーメントです。
この値が、半径aとして、2/5ma^2となります。
その重心(中心)から、距離lだけ離れたナイフエッジ
における慣性モーメントは、平衡軸の定理を使うと
I=I(G)+mh^2=2/5ma^2+m(a+l)^2になるのです。

平衡軸の定理については、定理ということでそのまま
用いて構いません。式の導出が厄介だからこそ、定理として造られているのです。定理の導出まで知りたければ、力学の教科書をみれば分かります。

球の慣性モーメントについても、導出はけっこうやっかいです。球の重心の周りの慣性モーメント
がI(G)=2/5ma^2です。この導出も知りたければ、力学の教科書を見た方が速いです。もしここに書き込むと
かなりゴチャゴチャします。

平衡軸の定理を使っています。
平衡軸の定理とは、ある剛体を考えた時に、
その剛体の重心の周りの慣性モーメントをI(G)とすると、重心から距離hだけ離れた点、の周りの
慣性モーメントIは、I=I(G)+Mh^2で与えられる、
ということです。Mは剛体の質量です。ご質問の場合、I(G)というのは金属球の中心の周りの慣性モーメントです。
この値が、半径aとして、2/5ma^2となります。
その重心(中心)から、距離lだけ離れたナイフエッジ
における慣性モーメントは、平衡軸の定理を使うと
I=I(G)+mh^2=2/5ma^2+m...続きを読む

Q四次元というのはどんな世界ですか?

そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?
三次元の世界とは縦横高さのある空間の世界だと思います。
これに時間の概念を足せば四次元になるのでしょうか?
我々の世界にも時間があるので、四次元といってもいいのでしょうか?
それとも四次元とは時間とは無関係の世界なのでしょうか?
あるいは時間と空間を自由に行き来できるのが四次元なのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?

4次元であると考えると都合がいいというのが
現段階の結論です。

 100年ほど前、スイスのチューリッヒ工科大学
のミンコフスキー教授が物理学的な4次元の理論というのを
考えました。物理的な計算をするのに、縦、横、高さ
方向以外にもう1つ方向があるとして計算すると
うまく計算できることがあるというもので、
彼の教え子の一人が、4次元時空の理論と
して有名な相対性理論を完成させた、アルバート・
アインシュタインでした。
 彼は、リーマンという数学者が作った、
曲がった空間の幾何学(現在リーマン
幾何学と呼ばれています)を使い、4次元の
空間が歪むという状態と、重力や光の運動を
あわせて説明したんです。これが相対性理論。

>これに時間の概念を足せば四次元になるのでしょうか?

 物理学的にはそうです。

 相対性理論の話に関連付けて説明するとこんな感じです。
例えば、下敷きの板のような平面的なもの(数学的には
これを2次元空間と言ったりします)を曲げると
いう動作を考えてみて下さい。下敷きに絵が書いて
あったとして、曲げながらそれを真上から見て
いると、絵は歪んで見えます。平面的に見て
いても下敷きという2次元空間が歪んでいる
ことが感じ取れます。
 2次元的(縦と横しかない)な存在である下敷きが
歪むには、それ以外の方向(この場合だと高さ方向
ですが)が必要です。

 19世紀に、電気や磁気の研究をしていた学者たちが、
今は小学校でもやる砂鉄の実験(紙の上に砂鉄をばら撒いて
下から磁石をあてると、砂鉄が模様を描くというやつです)
を電磁石でやっていたときに、これは空間の歪みが
原因ではないかと直感したんです。
 電磁石の強さを変えると、砂鉄の模様が変化します。
これを砂鉄が動いたと考えず、砂鉄が存在して
いる空間の歪みが変化したのでは?と考えたんです。

 3次元の空間がもう1つ別な方向に曲がる。
その方向とは時間という方向だということを
証明したのが、相対性理論だったんです。


>あるいは時間と空間を自由に行き来できるのが四次元なのでしょうか?

 4つ目の方向である時間は、存在していても
その方向に、人間が自由には移動する方法は
現在ありません。時間方向を自由に動ける機械と
いうのは、タイムマシーンのことなんですが。

 日常生活を考えてみたとき、縦、横といった
方向は割りと自由に動けます。1時間ちょっと
歩けば4kmくらい楽に移動できますが、
道路の真中で、ここから高さ方向に
4km移動しろと言われたら、人力だけでは
まず無理でしょう。
 飛行機やロケットといった道具が必要と
なります。
 時間方向というのは、このように存在していても
現在のところ自由に移動できない方向なんです。

 例えば、人間がエレベーターの床のような
平面的な世界に生きているとしましょう。

 この場合、高さ方向を時間と考えて下さい。

 エレベーターは勝手に下降しているんです。
この状態が、人間の運動と関係なく、時間が
経過していく仕組みです。

 人間もほんの少し、ジャンプして高さ
方向の移動に変化をつけることができます。

 同様に時間もほんの少しなら変化をつける
ことができます。

 エレベーターの中で、ジャンプすると
ほんの少し下降を遅らせることができる
ように、時間もほんの少し遅らせることは
できるんです。




 

>そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?

4次元であると考えると都合がいいというのが
現段階の結論です。

 100年ほど前、スイスのチューリッヒ工科大学
のミンコフスキー教授が物理学的な4次元の理論というのを
考えました。物理的な計算をするのに、縦、横、高さ
方向以外にもう1つ方向があるとして計算すると
うまく計算できることがあるというもので、
彼の教え子の一人が、4次元時空の理論と
して有名な相対性理論を完成させた、アルバート・
アインシュタイン...続きを読む

Q行列の消去法のコツなど教えてください。

只今、学校にて行列を習っているわけですが、最近行列を使った消去法を習い始めました。

たとえば

3  1 -7  0
4 -1 -1  5
1 -1  2  2

このような行列があったとします。
習った方法は、
(1)一つの行に0でない数をかける。
(2)一つの行にある数をかけたものを他の行に加える。
(3)二つの行を交換する。

1  0  0  3
0  1  0  5
0  0  1  2
このような式に変形してx=3,y=5,z=2みたいな感じにするということでしたが、

今回教えていただきたいことは、
→1度に前述の3つの式を何回も使っていいのか。
→うまく変形するコツ。

の二つです。

やり方自体はなんとなくわかるのですが、単位行列に持っていくまでの手順がイマイチ難しくわからないので、よろしければご教授願います。

2月頭辺りからテストなのでズバリを突いて欲しいと思います。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

→1度に前述の3つの式を何回も使っていいのか。
何回でも使っていいです。1+1=2と1+1+1-1+1-1+1-1=2が等価なのと同じことと思ってください。

→うまく変形するコツ。
”うまく”はないですけど、初心者向けの解法のコツみたいなものとして、参考までに。
(1)n列目のn行を1にする。
(2)「n列の他の行の数」を、(1)で作った1に-(「n列の他の行の数」)をかけてたして0にする。
(3)単位行列になるまで(1)~(2)を繰り返す。
※nは1~行列の次数(2次正方とか3次正方とかの2,3)です。


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