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雷は概ね上から下に落ちるのが目視できます。この雷が落ちる速度が光の速度と同じと考えてよいのでしょうか? もし同じであれば光の速度は目視できるってことでしょうか?

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A 回答 (3件)

No.2です。


だいたいの流れはお考えの通りだと思います。
雷が発生すると、その放電により空気が高温に熱せられて光を発します。その光が光速で(例えば)5km離れた本人の目に届くことにより「見えた」となるわけです。
No.1さんやNo.2に私が書いた内容は、雷において地面と雷雲との間を電気が流れる速さであって、それは光よりも遅いというわけです。その内容が目に届く速さは光の速さです。
なお、光がどうやって伝わるのか、何かが飛んでくるのかという話は、我々が普段の生活で持っている感覚からはなかなか理解しにくい難しい話になります。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4292874.html
ご参考までに。
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No.1さんのおっしゃるように、最初に電気の通り道が形成される過程(ステップトリーダ)は休み休み進んでくるので、だいたい150km/秒~200km/秒と光速に比べるとかなり遅い速度です。


電気の通り道が形成されると、そこを使って物凄い速度で電気が流れます。これを帰還雷撃(リターンストローク)と言い、こちらは光速の数分の一程度の速さがあります。
リターンストロークでは大電流が流れるため、大きな光や音が発生し、我々が普段目にするのもこちらのリターンストロークの方です。ですので、いくらがんばっても一瞬にしか見えません。
http://www.pluto.dti.ne.jp/~suzuki-y/tokai/tokai …
http://www.acelion.co.jp/kaminari/meca/meca.html
http://www1.gifu-u.ac.jp/~eng/ja/square/2004syou …

ちなみに、日本で夏に起こる雷では、一般的に上から下へ電気の通り道が形成された後、リターンストロークが下から上に流れます。

http://www.shoe-g.com/2008/08/lightning_strike_s …
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この回答へのお礼

agthreeさん、具体的な数値をもっての回答有難うございました。
KonnaMondeからの回答も踏まえて私なりに理解できたことは、雷の放電があり、その雷光から(例えば)5km離れて見ている本人までの距離を雷光として人間の目が捉える何か(光、波長?)が飛ぶ(適切な表現ではないかも?)。それが光の速度でしょうか。目には見えなくても実際にその何かが空気中を伝わっているのでしょうか。

お礼日時:2009/06/15 09:17

>この雷が落ちる速度が光の速度と同じと考えてよいのでしょうか?



違います。 空気中を放電する時の速度です。

>光の速度は目視できるってことでしょうか?

出来ません。
雷は、1回の放電で上から下まで届くのではありません。 1回の放電で進む距離はそんなに長くはありません。 数十回の放電を繰り返しているのです。

一度放電すると、その場所はしばらくの間、電気が通りやすくなります。 次の放電では、前回の放電の先端から新たな放電が始まります。 この時の方向は、前の放電の方向とは無関係で、どこに向かって放電するかは分かりません。

また、上から下へ放電するか、下から上へ放電するかは、帯電した雲の電荷がプラスかマイナスかで異なります。
また、上から放電が続いていても、半分位を過ぎたあたりで、下から上に向かって放電することもあります。

これらの、放電の繰り返しが、あたかも、稲妻が伸びてきているように見え、これが 「雷が落ちる速度」 ということになります。 光の速度と比較できないくらい遅いものです。

光の速度は、真空中で秒速約30万キロメーターです。 地球1周が約四万キロメートルですので、1秒間で、地球を7周半回ります。 比較してみてください。
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この回答へのお礼

KonnaMondeさん
早速の回答有難うございました。光の速度が秒速約30万キロメーターは知識として持っておりましたが、雷→電気→光 と単純に思ってしまいました。 有難う御座います。

お礼日時:2009/06/14 21:02

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Q真空中で光が伝わる理由

音は真空中では伝わりませんが、光が真空中でも伝わるのは、なぜなのでしょうか?

ネット等で調べてみたのですが、難しく書かれていてよくわかりません。

Aベストアンサー

むずかしい質問ですね。でも、結論を言えば、真空は光を伝える性質があるからです。光は電磁波ですよね。電磁波は電場と磁場の波動です。
真空中で磁石のN極とS極は引き合います。また、正負の電荷も真空中で引き合います。ですから、電場と磁場は真空中でも伝わるということです。言い換えれば、真空は電場と磁場を伝える性質を持っているということです。でも、なぜ、真空はそんな性質を持っているのでしょうか。その疑問には誰も答えられません。この種の疑問は、物理学ではなく、哲学のカテになります。
同様に、「重力はなぜ真空を伝わるのでしょうか」の疑問にも答えることが出来ません。「そういう性質があるから」としか答えようがありません。なんか、説得力に欠ける回答ですが、しかたありませんね。

Q電気よりも光の方が早い理由を教えてください

電子の速度が遅いのは分かります。
ですが電気の速度は約30万km/sですよね。
それは光の速度とほとんど同じですよね。
電子に質量がある限り光は超えられないと思いますが。

インターネットで言えば、_ADSL<光インターネット_なのはなぜですか?
(サーバーから家までの伝達はほぼ同じだが機器の違いによりLANへの変換に手間取るせい?)
(一回に送れる情報量が光のほうが多いのですか?)

何かと最新技術は電気ではなく、光を使いますよね。
人間の脳も光ネットワークに出来れば、頭の回転が良くなりそうですね?^^
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

光も電子も量子論では粒子です。相対性理論から粒子のエネルギーE、運動量P、静止質量mとすれば、
  P=E^2/c^2-m^2c^2
が成立します。Pは速度に比例すること、光はm=0ですから、光は電子より速度は早くなります。
しかしADSLにおいて情報を伝えるのは、発信場所における電子の動きが電話線(銅線)における電磁場(これは光)の変化となって、その変化が受信場所に伝播して情報として認識されます。
光ファイバーの場合は銅線でなくて、石英ガラスを光(電磁波)が伝播して情報が伝達されます。しかし電磁波が銅線を伝播しようが、ガラスを伝播しようが速度に大差はありません。重要なのは光の振動数νです。電話線は100kHz位、光ファイバーは100THz位で10^9位相違します。量子論の不確定性原理から、振動数帯域幅Δνと信号情報確定継続時間Δtとの間には、
   Δν・Δt > 1
が要求されます。従って振動数の大きい光ファイバーの方がΔνが広くて、Δtが小さく
取れるために、与えられた時間内に情報を沢山送り出すことが可能となります。
詳細はブリルアン「科学と情報理論」を参考にして下さい。

光も電子も量子論では粒子です。相対性理論から粒子のエネルギーE、運動量P、静止質量mとすれば、
  P=E^2/c^2-m^2c^2
が成立します。Pは速度に比例すること、光はm=0ですから、光は電子より速度は早くなります。
しかしADSLにおいて情報を伝えるのは、発信場所における電子の動きが電話線(銅線)における電磁場(これは光)の変化となって、その変化が受信場所に伝播して情報として認識されます。
光ファイバーの場合は銅線でなくて、石英ガラスを光(電磁波)が伝播して情報が伝達されます。しかし電磁波が銅...続きを読む

Q電気の速度って?

電気にも速さはあると思いますが、銅線を流れる電気の速さを教えて下さい。
100ボルトの家庭用の電気とか、テレビの同軸を流れる高周波も電気と思うのですが、みな速度は同じですか?

空気中の光と光ファイバーの中を通る光の速度にも違いはあるのですか?

Aベストアンサー

こんばんは。

↓色々書いてありますが、結論として電気の速度はどの導体内でも光速(30万km/s)だそうです。

参考URL:http://www.ne.jp/asahi/shiga/home/MyRoom/velocity.htm

Q電気の速さは?

電気の伝わる速さは最高どれくらいなのでしょうか?もちろん、流す金属、電圧、電気抵抗、温度、気圧?他、最高の状態の条件下で時速で表すとどれぐらいでしょうか?

Aベストアンサー

電線を伝わる電気の速度(伝播速度)は絶縁体の誘電率に影響を受けます。
誘電率が真空と同じであれば光速とおなじになりますが、実際の電線の誘電率は真空と同じではありません。
例えばテレビのアンテナケーブルに使うような同軸ケーブルでは光速の約7割ほどになります。

Qカミナリは何ボルトですか?

カミナリは何ボルトですか?
調べ方が分からないのとどこに質問していいのかも分からなかったのでここに質問させていただく事にしました。
よくカミナリを直撃した人間は死んでしまうといいますが、大体何ボルトの電圧で人間は死んでしまうものなのでしょうか。
素っ頓狂な質問かもしれませんが、どうぞアドバイスよろしくお願い致します。

Aベストアンサー

北関東のカミナリ多発地域に住んでます。
雷は湿った空気の上昇気流により静電気を帯電した積乱雲で大半が空中放電してしまいますが、空中放電しないで地上に放電する事を「落雷」と言います。
落雷の電圧は数100MV~数GV(数億~数10億V)、放電電流は数10KA~数100KA(数万A~数10万A)と言われてます。
但し、放電時間は0.1秒程度の瞬間的なものです。
自宅近くに「雷電神社」がありますが、大昔の落雷で直径10m深さ5m程度のすり鉢状の穴が地面に空くほど強力な落雷の記録があり、それを祀った神社です。
現在、その穴は危険なので埋められましたが、このような想像を絶するカミナリも存在します。
ところで、人間はどの程度で感電死するかですが、僅か「0.1A程度で即死」します。通常の皮膚は数100KΩの電気抵抗がありますから、オームの法則から、数10KV(1万V)の電圧ですが、皮膚が汗や水で濡れると数KΩ~数10KΩに抵抗値が下がってしまいます。
この場合は、数100V~数1,000Vでも感電死します。
勿論、電流容量が0.1A以上ある場合に限ります。
ですから、落雷の直撃を受けたらひとたまりもないですが、間接的な放電でも感電死する事があります。
良く、立ち木の下は安全と言う人がいますが、立ち木に落雷したら、立ち木からの間接放電で人間は即死します。
因みに、以前はハム(アマチュア無線)を私は趣味にしてました。ハムの無線アンテナに落雷した記事を無線雑誌で見ましたが、無線機は落雷の電気エネルギーで鉄の塊になり、アンテナケーブルの導線は蒸発してしまい、家の中の家電品は全て壊れたそうです。
昔から、地震「雷」火事・親父と言います。最近の親父は怖くないですが、雷は地震の次に怖い自然現象です。

北関東のカミナリ多発地域に住んでます。
雷は湿った空気の上昇気流により静電気を帯電した積乱雲で大半が空中放電してしまいますが、空中放電しないで地上に放電する事を「落雷」と言います。
落雷の電圧は数100MV~数GV(数億~数10億V)、放電電流は数10KA~数100KA(数万A~数10万A)と言われてます。
但し、放電時間は0.1秒程度の瞬間的なものです。
自宅近くに「雷電神社」がありますが、大昔の落雷で直径10m深さ5m程度のすり鉢状の穴が地面に空くほど強力な落雷の記録があり、それを祀った神社です。
現在...続きを読む

Q稲光の落ちるスピードは?

ニュースの映像を見ると一瞬ではありますが
稲光は上から下へ進むように感じます。
ですので、光速よりははるかに遅いと思いますが
どのくらいのスピードなんでしょうか?

Aベストアンサー

稲妻の正体は高電圧の電流です。
従って、そのスピードは光速と同じ30万km/秒です。

しかし、実際の稲妻はそれよりも遅いです。
空気は非常に高い絶縁体であり、1cmの放電を行うのに5000V程度の電圧が必要です。
雷のエネルギーは空気が常襲するときにおこった摩擦電気が雲に貯まったもので、
その電圧は数億Vにもまります。
しかし、1億Vでも放電できる距離は10~20mにすぎず、雲から地上まで一気に
到達することはできません。
ですから、約10mずつ放電し、空気をイオン化しながら進みます。
雷の外形が折れ線型となるのはこのためです。

雷の移動速度は10mを進むのは光速と同じですが、次の放電までは一瞬の時間がかかります。
ですから、雲から地上に至るまでは0.01秒くらいの時間がかかることになります。

Q3辺の比率が3:4:5である直角三角形のそれぞれの角度は?

下辺が4、高さ3、そして対角線が5の比率を持った
直角三角形のそれぞれの角の角度を教えてください。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

下辺の斜辺(対角線ではなく斜辺と呼びます)寄りの角度θは
sinθ=3/5(同時にcosθ=4/5)となる角度ですので、

Excelで
ASIN(0.6) (またはACOS(0.8) )
と打ち込んでください。
※ASINはsinの逆関数(逆算ができる)です。ACOSはcosの逆関数です。

答えは0.6435…となりますよね。
これが弧度法(半径1の円の孤の長さで表す角度の表し方)の角度です。弧度法のπ(≒3.14)は180°と等しいですから、この値に180/πをかけてください。

つまりExcelの式では
ASIN(0.6)*180/PI() (またはACOS(0.8)*180/PI() )
となります。

答えは、およそ36.87°です。

もう一つの角(底辺の対角)は、sinθ=4/5,cosθ3/5となる角度ですから同じように求まります。まあ、そこまでしなくとも、直角三角形ですから、
90°-36.87°=約53.13°
でいいです。

Q金(Au)を人工的に作れない理由を教えてください。

素人なので変な質問をしているかも知れませんがご容赦ください。

すべての物質は基本的に中性子、陽子、電子でできていてその組み合わせが各物質の種類だと、化学の教科書にあったのですが、金に限らないかもしれませんが、なにか反応を起こさせるなどして人工的に物質を作り出したりできるのでしょうか。できない場合その根拠などお教えいただけたらありがたいです。

 素人の勝手な憶測ですが、宇宙はビッグバン当時は水素とかヘリウムとかしかなく、恒星等の内部で高熱や重力により核融合などで重い物質ができてくるというのを聞いたことがあるのですが、人工的に核融合とかを起こさせて金を作れないのでしょうか?

稚拙な質問ですみません。誰か参考意見をいただければ幸いです。

Aベストアンサー

他の方も書かれていますが、「作れない理由」ではなくて、「作らない理由」になります。

作ることは可能のようですが、やはりコスト面だそうです。
太陽は現在、水素をヘリウムに変える核融合の反応で輝いています。現時点での太陽のエネルギーでさえここまでです。
超新星爆発を起こす際は、どんどん核融合を行った物質が、最後に重い「鉄」になったときに、星の中心めがけて落下するときの衝撃波が星の外側を吹き飛ばすそうです。そのときに、核融合よりもさらに大きなエネルギーを発生するので、「鉄」以降の元素はそこで作られると言われています。超新星爆発の残骸のガスの中に、コバルトなどの鉄よりも重い元素が確認されているようです。

ところが「金」のようなもっと重い元素は、超新星爆発程度のエネルギーでは作られないと聞きました。まだエネルギーが足りないとのこと。
では「金」などのさらに重い元素はどうやってできるかと言うと、「ハイパーノバ」と言われる、スーパーノバ(超新星爆発)を起こす星よりもさらに大きな質量を持った星の最期に起こる、とんでもないスケールの爆発で作られるのではないかと考えられているそうです。

地球上でそのような高エネルギーの場をつくるのは極めて困難だと思います。極限られた空間で、一瞬しかそのような場は作れないと思います。従って、設備にかかる費用も莫大なものになると思いますが、想像すらできません。

我々が普段目にする「金」にもし口があれば、「お前はどこの星の生まれだ?」と聞いてみたいものです。それらの金が金になるのにどれだけの高温と圧力を受けたのか、そしてどこにあった星から来たのか・・・。
なんだか夢のある想像ができると思いませんか。

他の方も書かれていますが、「作れない理由」ではなくて、「作らない理由」になります。

作ることは可能のようですが、やはりコスト面だそうです。
太陽は現在、水素をヘリウムに変える核融合の反応で輝いています。現時点での太陽のエネルギーでさえここまでです。
超新星爆発を起こす際は、どんどん核融合を行った物質が、最後に重い「鉄」になったときに、星の中心めがけて落下するときの衝撃波が星の外側を吹き飛ばすそうです。そのときに、核融合よりもさらに大きなエネルギーを発生するので、「鉄」以...続きを読む

Qモビルスーツの飛行速度その他諸々について、

MSの飛行速度はどのくらいなのでしょうか?エンジンに核融合エンジン
を使っているのだから、少なくとも水素の反応を使ってるスペースシャトルよりは
速いはず、それともタンクの大きさに比例するのか?
またガンダムやその他のMSは重力空間では一般的に跳ぶことは出来ても飛ぶ
ことは出来なくなっていますが、ファーストガンダムはどうみたって
飛んでいました。(ネタばれ?)ZZの時のZガンダムがコロニーから
脱出する時(ハッチが閉まりそうだった)ウェーブライダーからMS形態に変形して飛んでいました!なぜでしょうか?
そもそもプロペラトタンクってどのくらい持つのでしょうか?時間的に、
あと、速度といえば反応速度ってのがあります。α外伝で
アムロが「いい感じだνガンダムの反応速度が上がってきている」
といっていますが、反応速度ってなんですか?
MSは勝手に相手の弾をよけられるのでしょうか?
質問が長くてすいません、
お願いします。

Aベストアンサー

こんにちは反応速度と回避について。映像作品の台詞の端々にそんな表現があるので思い出せるだけ。
0083において、コウ?が「ガンダムの反応速度は0,5秒なんだ。GMは1秒以上もかかるのに」という台詞が。
つまり、命令を入れてからX秒後にMSが動作を開始するのでしょうね。もちろん、それでは弾はなかなか避けづらい。しかし、
ファーストにおいて、ランバ・ラルが
「正確な射撃だ。自分だったら避けられんかった」
という旨の台詞を吐いていることからおそらく、現用兵器のFCSの反対の機能のようなもの(つまり、飛んでくる弾を予想して避けるような機能)があったと思われます。これは、主に内部の電子機器で制御されていると思われますが、連邦のMSには「教育型コンピュータ」が搭載されていたので、ジャブロー以降連邦のMSはより高性能になったと思われます。(アムロの避けパターンが入ってたからね)
08小隊において、シローが生身で旧ザクのマシンガンを避けるシーンがありました。普通ならば考えられません。しかし、
「MSってのはもともと鈍いモンなんだ」
ということを考えれば、シローは「弾がくるな」と予想して避けたと考えられます。
ちなみに、ザクの歩行速度は85km/hくらいだったと思います。
ガンダムは120km/hだったか?昔のガンプラの箱に書いてあります。
(8cmモデルとか何とか)ザクマシンガンの速度は200m/sだそうです。
この速度ならば反応速度1秒で200m離れていれば避けられますね。
ニュータイプは人間としての反応速度が速い(多分、脊髄反射で動いているのでしょう)ので、(普通は0・3秒ぐらい)
それに機械が追いつかないのでしょうね。そこらへんはさまざまな技術が作品によって投入されています。
長文ですね・・・

こんにちは反応速度と回避について。映像作品の台詞の端々にそんな表現があるので思い出せるだけ。
0083において、コウ?が「ガンダムの反応速度は0,5秒なんだ。GMは1秒以上もかかるのに」という台詞が。
つまり、命令を入れてからX秒後にMSが動作を開始するのでしょうね。もちろん、それでは弾はなかなか避けづらい。しかし、
ファーストにおいて、ランバ・ラルが
「正確な射撃だ。自分だったら避けられんかった」
という旨の台詞を吐いていることからおそらく、現用兵器のFCSの反対の機能のよ...続きを読む

Q電気のプラスとマイナスは誰がどうやって決めたの?

電気のプラスとマイナスを最初と決めたのは、ベンジャミンフランリンのようです。
http://www.kanazawa-it.ac.jp/dawn/175101.html
そこで疑問に思いました(**?プラスとマイナスはどうやって決めたのでしょうか? 仮説として、電気が多い状態をプラスとし、電気が少ない状態をマイナスと決めたらしいのですが、”電気が多い””電気がある”ってどうい状態だったのでしょうか? どんな実験をして決めた、など分かると分かると思うのですが。。。ご存知の方いましたら、お教えください。すっきりせず、疑問????ばかりです。

Aベストアンサー

今ささっと調べてみました。
1729年にイギリスのグレアという人が摩擦で発生した電気が金属線と通して移動することを見つけ、そこから電気という実体を示しました。
そして1733年、フランスのデュフェイが電気には正負の二つがあると確定したとあります。
何の実験かは分からないですが、ガラスと樹脂に生じる電気を区別したそうです。

ちなみに電気(electricity)の語源は琥珀のギリシャ語(electron)です。紀元前600年ごろにタレスが琥珀の摩擦電気を発見したそうです。


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