"power"を出す計算式は value x speed2 (speedの2乗)で良いのでしょうか?
すごく基本的なことでごめんなさい・・・。

また"impact"(物が何かにぶつかる力)はここでいう"power"とみなされて
同じ計算式になるのでしょうか?それとも"impact"と"power"はそもそも
違う力を指し、それぞれ別の計算式があるのでしょうか?
物理、数学系に弱いで変な質問していたらごめんなさい!宜しくお願い致します。

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A 回答 (5件)

★alamoana★と申します。



power = value x speed^2

という式は,おそらく,

「ある速度で運動している物体が持つ運動エネルギー
と速度の関係式」の文学的表現ではないかと思います。

K: その物体の運動エネルギー(kinetic energy)
m: その物体の質量(mass)
v: その物体の速度(velocity)

とすると,

  K = 1/2 m v^2 (v^2は,vの2乗という意味)

となることはよく知られています。

ここでKを"power"とか"impact"という「文学的な」ものと解釈し,
1/2 mを"value"とすれば,
冒頭の式になります。

では,なぜそのような「文学的解釈」が出てきたかということを
想像してみましょう:

たとえば,
「ある速度で走っていた自動車が,電柱(かなにか)に激突した」

と仮定します。
このとき,「自動車および電柱を破壊したエネルギーの総和はKに等しい」
わけですが,「文学的には」,これは「自動車を壊したパワーだ」とか,
「電柱をなぎ倒したインパクトだ」などと表現されるかもしません。

つまり,冒頭の式は,

「破壊力(パワー)は,運動していた物体の質量と速度の2乗に比例する」

てなことが言いたいのではないでしょうか?
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 「仕事の値打ちも大事だけど、仕事の速さの方がもっと大事。

早く仕事しろー!」という意味にしておかないとするならば...
 以下、単なるギャグですから真剣に考えないでください。
 力学で言う力はforceであってpowerじゃありません。powerは仕事率[W=J/s=kg m^2/s^3](電気工学では電力[W=VA])で、単位時間あたりになされる仕事[J=kg m^2/s^2](J:ジュール)のことです。ここで言う仕事とはエネルギーと同じことで、
力(force)[kg m/s^2]×距離[m]=エネルギー[J=kg m^2/s^2] (力の単位[N=kg m/s^2]はニュートン)
になります。1kgのものを1m持ち上げるのに必要なエネルギーはg[J]で、gは重力加速度g=9.8[m/s^2]。これを1秒でやってのける仕事率が9.8[W](W:ワット)
 powerが仕事率なら
power[kg m^2/s^3]=value[kg/s] ×(速度[m/s])^2
でなくてはなりません。つまりvalueは単位時間当たりの質量、という単位で測られることになる。[1/s]という次元を持つ単位といえば、ベクレル(放射能)ですよね。だから、value=放射能[1/s]×質量[kg]、すなわち放射性物質の塊の出す放射線の量ってことになる。(<そんなアホな!)
 力学ではあんまりimpactと言わないように思いますが、衝撃力、と解釈すると、force[kg m/s^2]、圧力[kg /m/s^2]=force÷面積、あるいは力積[kg m/s]=力 [N=kg m/s^2]×作用時間[s]、場合によっては単位面積あたりのエネルギー[kg/s^2]を言う。どれもpowerではないなあ。
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私も,物理法則ではないと思います。

Valueは「○○の値」などというときの「値」ですが,単独でvalueという物理量はないですし。
おそらく,物理の公式ふうに真似をして作ったスローガンなのでしょう。

たぶん,相対性理論で出てくる
E=mc^2  (エネルギー(energy) = 質量(mass) × 光速(speed of light)の2乗)
あたりをもじったものではないでしょうか。質量がその物体に固有の価値のようなものと考えて,valueになったのかもしれません。
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>(何かのスローガン系で使われていたと


>思います)のですが、この場合の「power」は何?
何のスローガンだったのでしょう?
なんとなく物理的というよりは感覚的(?)なモノのような気がしますが。
(開発の)power=(成果物の)value×(開発の)speed2みたいな。。。
運動エネルギー(E=1/2mv^2)にしてもちょっと妙ですしねぇ。
んー。物理法則ではないと思うのですが。。
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ご質問の内容がよくわからないのですが、運動エネルギーと力積のことでしょうか?


ご質問の補足と背景をお聞かせ願います。

この回答への補足

power = value x speed2
と書いてあるものがあった(何かのスローガン系で使われていたと
思います)のですが、この場合の「power」は何?と思ったのと、
powerということはいわゆるimpact(何かに物があたる時のインパクトの
強さ)ということかな?と思ったので、物理の計算式でこういった
「power」を求める式、「impact」を求める式があったらそれらは
どういたったものなのでしょうか?ということが問いたかったのです。
(これでもまだ良くわからない説明ですね、すみません)。
簡単に言ってみれば世の中に「power=valuexspeed2」という計算式は
存在するのか?ということと、この場合のpowerとはどういった力の
ことを示しているのか?ということです。宜しくお願い致します。

補足日時:2001/02/20 18:07
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 とはいえ、ヒッグス粒子は標準理論を展開する上で、再出発点にすぎず、少なくとも標準理論が述べた素粒子には、それぞれ対になるものがあると考えられたりもしています。素粒子の数が少なくとも2倍あることなります(さらに、それで全部分かったとならないとも)。なんだか、延々と続いてしまいそうな感じもします。

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 どんな力を考えているにせよ、さすがに証拠は言い過ぎでしょうね。標準理論の範囲内ですから、上述したようにアプローチの端緒程度だと思われます。標準理論では、まだ重力すら含まれていません。重力理論は外部理論扱いで、一般相対論と量子力学統合に四苦八苦している状況です。

 そのため、宇宙の始まりのときに四つの力が一つだったということすら、ある程度は分かるといった程度の予想でしかありません。

>統一理論は、重力で完成せず、「第5の力」も、含める必要があるのでしょうか?

 電磁気力と弱い力の統合までは成功していますね(二つ合わせて電弱力と呼ばれる)。それ以上の統一理論はまだです。

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 長距離力(重力、電磁気力)自体が、実は存在していないとする理論展開もあったりします。よく聞くのはホログラフィー説ですね。この空間は3次元ですが、空間2次元の世界の投影がこの世界であるとするものです。

 元の2次元世界ですが、物理理論が同じく通用するとすると、2次元では遠距離力は物体間に作用しません。大雑把に申し上げると、空間の次元の数だけ長距離力が強くなるためです。そのため、空間4次元以上では強すぎて、例えば恒星を回る惑星は円軌道以外は無理だったりする)。「この宇宙があるのも3次元空間であるお蔭だ」と言われたりします。

 ホログラフィー説は、そんな簡単な話ではないものの、重力を考える必要がないとしています。少なくとも物体間には働かなくていい。すると、今四苦八苦している量子力学と一般相対論の統合も不要になるかもしれません。重力が事実上ないですから。

 すると、四つの力から、むしろ減ってしまうこともあり得ます。未解明の部分がいろいろあるため、「言った者勝ち」みたいな感じです。さらに、数学的記述もアプローチ次第です(ホログラフィー説は、単なる数学上のテクニックと考えることも可能)。つまり、説明次第では4つの力以外もあり得ます(現在ある説明を捨てる理由は今のところないけど、どうしても行き詰るようなら、他が出る可能性もなくはない)。

 補足、承りました。#2です。

>「強い力と弱い力」(大栗先生著)を読みました。

 研究者個人が論文では言えないような予想を述べたものですね(論文ベースではツッコまれまくる)。ヒッグス場があるなら、他の場(電磁場、重力場)と同様、力を生じると考えたのでしょうか(私個人はおとぎ話のレベルと感じるので、割とどうでもいい)。

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