月は地球の自転より遅いスピードで回っていますので、月によって引っ張られた海面は、月の真下より地球の回転方向(東側)にずれて一番盛り上がったピークがありますよね。その盛り上がった部分の引力に引っ張られるので、月の公転は徐々にスピードを上げて地球から遠ざかっており、反対に地球は反作用で自転が遅くなっている。だからいつかは、地球の自転と月の公転のスピードが一致して常に同じ場所に月が見える。

と聞いたことがありますが、本当でしょうか。また、火星のフォボスだったか火星の自転より早く公転しているので、いつか火星に落下する。という話も聞いたことがあります。でも、液体も無いのに上の様な現象が起こるのでしょうか?火星の地殻が膨張して地球の海と同じ状態になるからでしょうか。

そもそも、私の質問自体正解なのかどうなのかも、わかりません。どなたか詳しい方、教えていただけませんでしょうか。よろしくお願いします。

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A 回答 (4件)

地球の自転が遅くなっているというのは本当です。

1日の自転周期は100年ごとに1/1000秒ずつ長くなっています。
したがって、単純計算で約80億年後には地球の自転は完全に停まってしまうことになります。

また、月が地球から遠ざかっている、というのも本当です。こちらは100年で2mずつ軌道半径が拡大しています。

ただし、「月の公転が徐々にスピードを上げている」というのは間違いです。公転軌道が大きくなればなるほど(つまり地球から遠ざかるほど)公転のスピードは落ちるので、最終的に月は地球と同じ軌道要素をもった先行惑星として安定することになるはずです。

このような現象のメカニズムは地球と月との潮汐力で説明がつくと思います。地球の潮汐摩擦によって相殺された地球の回転モーメントが、月に渡されている、という関係ですね。
「月との最接近面より自転方向にずれた海水塊に月が引っぱられる」というモデルはちょっと違うような…。
地球の満潮面はあくまで月に向いた面で、満潮時刻が地域によってそれとずれるのは、潮の流れが間に合わない沿岸部・浅海部に限られた話ですから。

フォボスがいずれ火星に落下するという話は初めて聞きました。火星の衛星は二つとも火星の自転周期(11.18日)よりかなり速い(フォボス0.32日、ダイモス1.26日)というのは事実ですが。
フォボスもダイモスも捕獲惑星で、そのため離心率が高いというのは本当ですが、いずれ他惑星との摂動でまたふらふらと小惑星軌道に戻るもんだと思ってました。ちがうのかな?
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この回答へのお礼

地球の自転が遅くなる理由がよくわからないです。確かに単純計算では最後に自転が止まるとは思いますが、理由によってはその影響がなくなった自転で遅くなる事がなくなるのでは、ないかと思うのですがどうでしょう。

月のスピードの件ですが、ミールの様に減速させて地上に落下させるという行為と引力は距離の3乗に反比例して弱くなる。ということや、遠ざかるということは当然円周は長くなるわけですから、対地球の早退速度は速くなるけど、一周する時間は長くなるので、遅くなると表現されているのか、実際に対地球の相対速度が遅くなるのか今一納得のいくものがなくて、まだよくわかりません。

自分として少し調べたところ、潮汐で地球の固体部分と海が摩擦を起こし地球の自転が減速していて、反作用で月の公転速度が遅くなり半径が大きくなる。という文面をWeb上で見つけました。ここでも、2つ疑問はあります。摩擦を起こすのは自転回転方向に向かって前側(西側)の海水が引っ張られて(回転方向にブレーキをかけて)おこすと思われるのですが、でも反対側(東側)は回転方向に加速させるように摩擦が起きるので、相殺されるのではないか?ということと、地球の自転が遅くなる反作用でなぜ月の公転速度が遅くなるのか?...疑問はつきません。

回答ありがとうございました。

お礼日時:2001/04/18 17:54

>私の記憶だと引力と公転と自転の関係で、落下すると聞いたと思いました。



先の解答で書いた「どんな衛星もいつかは落下するか離れていく」と言うのはその辺の事を言っています。
衛星が回っているのは常に落ち続けているからです。
惑星の引力で落ちて行っているのですがそれと回ることによって生じる遠心力とのバランスが取れているのでずっと回っているように見えるんです。

よく科学館などに行くとそれを説明するモデルとしてじょうごのような形をした物の縁に沿って鉄球などを投げ込むとくるくると縁に沿って回りそのうち段々に中心の補王を回るようになり最後には穴に落ちていく、と言う物がありますね。

そこに他の外因(他の星の引力の影響や先の解答に書いたような要因)が加わると惑星に落ちたり離れていったりするんです。
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「地球から宇宙へ」アイザック・アシモフ、山高昭訳 ハヤカワ文庫


の説明がわかりやすいと思います。この本によると、

潮汐が起こるのは、月が地球の両側に及ぼす重力が 7% 違っているためです。
地球の月に近い方は、強く引っ張られますので、水が集まります。
その反対側は、地球からの引力が最も弱いので、ここにも水が集まります。

地球が月に及ぼす影響はもっと強いため、月は回転エネルギーを発散し続けた結果、
地球に対して常に同じ面を向けるようになっています。
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この回答へのお礼

月が常に同じ面を向けることの新たな疑問が発生しました。いろいろ知らないことがたくさんあって、面白く感じています。アドバイスありがとうございます。

お礼日時:2001/04/18 13:03

殆どのことはsesamiさんが答えられていますので、


「いつか火星に落下する」に付いて。

どんな衛星でもいずれは落下するか離れていくかのどちらかの道を取ります。

フォボスは火星表面に結構近いですのでごくごく希薄な大気がブレーキの役目を果たして落下の時間を早める可能性はあるでしょう。

たしか火星にフォボスが落下すると言ったのはソ連科学アカデミー(当時の)だったと記憶していますが
それを肯定する要素も否定する要素も今の所無いと思います。
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この回答へのお礼

確かに空気抵抗の影響もあると思いますが、私の記憶だと引力と公転と自転の関係で、落下すると聞いたと思いました。「丁度、指と紐でつながっている玉を、振り回すと紐が短くなって何れ指に巻き取られることと同じ」と説明されたと記憶しています。物理的な意味はよくわかりませんでしたが...。まだまだ完全に疑問は解決されませんが、ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2001/04/18 13:10

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Q何故、月の自転周期と公転周期は同じなのでしょうか?

月の自転周期が公転周期と同じなのは、偶然でしょうか、それとも、同じになる必然性があったのでしょうか?

また、他の惑星の月で、自転周期と公転周期が同じものはありますか?

Aベストアンサー

>えーっ! と驚きました。大変おもしろいので
>ちょっと確認させてください。以下のような理解
>で良いのでしょうか?
>月には、比重が他の部分より大きい部分が偏った位置に
>埋まっている。その部分が地球に引っ張られて
>そこで止まっている。すなわち比重の大きい部分が
>地球から見て一番近い位置になるように止まって
>いるということですか?

 正解です!えーと、今では、ラグビーボール変形モデルによる説明は、はっきり言って”天動説”みたいな過去のものです。

>月が変形するという説の場合は
>その変形位置は刻々変わるはずなので
>自転周期=公転周期でピタッと止まる理由が
>まだ、あまりぴんときません。

 そのとおりです、これは、実際の月の秤動です。
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap991108.html
 軌道が楕円だし、太陽にも影響されるが、一定の所が正面に戻っています。変形モデルではこれが説明できない。なぜなら、地球起潮力が、月の相を一定の面に保つシステムを、自動制御系とみなせば、起潮力によって円が楕円に変形するモデルは無定位系だからです。外乱による位相変化は累積されるだけで、復元力は無い。これは、昔からわかっていた変形モデルの欠陥です。月も山や海があって多少はデコボコだけど、地球を向いてるのは山じゃなく海だし。その海にマスコンが発見されて、全面解決しました。

 アポロの探査でマスコンが発見されて以来、長年の精密測定の結果、起潮力によるかすかな変形より、マスコンという質量分布の片寄りの方が、決定的に大きかった。これが観測事実です。


 しかし変形説だけを信じる人が多いので、僕は驚いています。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1020594
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1096679
誤りは二重です。
マスコンが支配的である事実を受け入れないことと、
変形によるこね回しでエネルギーを吸収して、月の自転にブレーキをかけているのは、月ではなく、柔らかい地球の方であることが理解されてない。月は固い棒で、地球は柔らかなモチです。

>えーっ! と驚きました。大変おもしろいので
>ちょっと確認させてください。以下のような理解
>で良いのでしょうか?
>月には、比重が他の部分より大きい部分が偏った位置に
>埋まっている。その部分が地球に引っ張られて
>そこで止まっている。すなわち比重の大きい部分が
>地球から見て一番近い位置になるように止まって
>いるということですか?

 正解です!えーと、今では、ラグビーボール変形モデルによる説明は、はっきり言って”天動説”みたいな過去のものです。

>月が変形するという説の場...続きを読む

Q月はどちらの方角から昇るのでしょうか

太陽が東からのぼり西に沈み、月は反対かと思っていましたが、どうも間違いのようです。月はどの方角から昇るのでしょうか。

Aベストアンサー

もう既に回答が出ている様に、現代の感覚では月は東から昇るのですが、
文学などで、月が西から東へと動いて行くような表現が良くあります
ので、それをそのまま受け取って混乱されているのかもしれません。

月は、日周運動では東から西へと動きますが、約30日(朔望月 約29.53日)
かけて西から東へと公転していますので、一月程度の期間でみると
星々の間をゆっくり東へと進んでいるようにも見えます。

平安の貴族などはこの様子をみて、月は西から昇ると表現した、
と言われています。

Q地球の自転、公転の速度

地球の自転、公転の速度を教えてください。
それと光の速さについても教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。

【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文単位は地球では1で、1天文単位=149576960kmと求められているので、公転距離はおよそ939819740kmです。これを365日で割って・・・260万km/day。
 全く実感がわかない数字になったので時速と秒速に直しておきます。時速=10万km/h 秒速=30km/s

 参考URLが時速だけは計算してくれています。今PCの電卓を起動してカタカタやってたんですけど、思ったより無茶苦茶に早いですね。

【光速】
 Maxwell(1831~1879)という物理学者が、理論的に光の速度を導き出したことは有名な史実です。光は、携帯電話やラジオに使われる電磁波(電波)の仲間で、これら電磁波は波長が違っても速度は全て同じ、およそ秒速30万km/sです。電話してても僕らの声が相手に遅れずに届くのも電磁波の速さのお陰?
 上に地球一周の長さ(4万km)を出しましたが、これによると光は1秒で地球を7周半する計算になります。公転自転もべらぼーに早かったですが、さすがに光にはかないません。

 全く話が横道にそれるようですが、かのアインシュタインの相対性理論は「光より速いものは存在しない」ことを前提にした理論であること、また現代の多くの物理学者もアインシュタイン同様「光より速いものは存在しない」と考えていることを付け加えておきます。

 何年生かは存じ上げませんが、そんな些細な疑問がすぐに直結するほど科学(理科)が身近に存在することを知ってもらえたら嬉しく思います。

参考URL:http://www.expocenter.or.jp/shiori/ugoki/ugoki3/ugoki3.html

 光速を算出するのは少し物理学的な手法が必要ですが、自転公転の速度は(概算でよければ)小学生でも計算できます。

【自転】
 地球一周を赤道上で計るとおよそ4万kmくらいなので、これを24時間で割り算して
 4万(km)÷24(時間)=1666(km/h)
 ちょっと実感がわかない数字なので秒速に直してみると、およそ500m/sくらい(?

【公転】
 これを求めるためには地球が描く軌道の距離が必要です。地球は楕円を描いて太陽を回っていますが、ほぼ円に近いとして。公転距離=2πr×天文単位。
 天文...続きを読む

Q月の公転軌道面と地球の公転軌道面の関係

月の公転軌道面と地球の公転軌道面は、同一平面状に在るのでしょうか?あるとしたら、なぜそうなっているのでしょうか?必然なのでしょうか?
同一平面上にないとしたら、どの程度の傾きがあるのでしょうか?
また、太陽系の他の惑星同士の公転軌道面は同一平面上にあるのでしょうか?なぜそうなっているのでしょうか?

Aベストアンサー

初めまして。
mideさんが仰るとおり、月の軌道面の傾きは…6度40分あります。月は、他の惑星の衛星に比べて、極端に大きく、どうも、月が地球の誕生後、大彗星の衝突で地球から分化したと言われます。月は、地球の欠片だと言う説があります。
地球の水に含まれる水素の同位元素比が、彗星の水の同位元素比に極めて近い、と言われています。
通常、木星等の衛星が、自転、公転軌道面に近い軌道を動いているのは、その惑星誕生じの、塵やガスから誕生したと言われています。
それに比べ、月の軌道の角度が大きいのは、彗星の衝突が原因であるため、ぶつかった衝撃で舞い上がった塵や岩石が固まって、月になったといわれています。ですが、未だ、これぞと言う説がないのが現実です。
tntさんが申した塵は・・・たしか、月と地球とその塵を結んだ線が、正三角形になるように、つまり、月の軌道上の、地球から見て、軌道の後ろ側60度の位置に常に追尾するかたちになています。
また、太陽系の公転軌道面はほぼ一致していると言うのは、mideさんの申してる通りです。ただ、最近の研究では、冥王星が、太陽系に元々有ったのではなく、宇宙空間をさまよっていた他の惑星が、偶々太陽系の引力圏に捕まった説が有力です。
太陽系の惑星がなぜ、公転面がほぼ水平かといいますと、太陽系発生初期、塵やガス(惑星の元)が、公転面に円盤状に集積し、その後、雪達磨しきに、大きな惑星のもとに、ガスや塵が集まって、惑星になったからです。
最近の観測データで、ハッブル望遠鏡が、誕生初期の恒星でも、やはり、惑星の誕生が、公転面に集積した塵やガスから惑星が誕生しているところを観測しています。
参考になさって下さい。

初めまして。
mideさんが仰るとおり、月の軌道面の傾きは…6度40分あります。月は、他の惑星の衛星に比べて、極端に大きく、どうも、月が地球の誕生後、大彗星の衝突で地球から分化したと言われます。月は、地球の欠片だと言う説があります。
地球の水に含まれる水素の同位元素比が、彗星の水の同位元素比に極めて近い、と言われています。
通常、木星等の衛星が、自転、公転軌道面に近い軌道を動いているのは、その惑星誕生じの、塵やガスから誕生したと言われています。
それに比べ、月の軌道の角度が大き...続きを読む

Q太陽も公転してるの?

ものには重力があり、地球は太陽に、月は地球に引き尽きられているということはよく聞きます。

では太陽も公転しているのでしょうか?何かの重力によって決まった軌道があるんでしょうか?
まさか宇宙の中を浮遊しているわけじゃあないでしょうし。(もしそうなら太陽のそばを離れられない地球も、漂流してることになるし)
どの星もどこかの星の重力を受けているとは思うのですが、太陽系自体もどこかの星の周りをまわっているのですか?それともじっとしてるのでしょうか?
恒星は、重力同士がつりあってバランスよくいつも同じような配置になっているのでしょうか?

考えてるとわけがわからなくなってしまいます。

また、彗星ってありますが、あればどうして独自の決まった軌道なのですか?

wかりやすく教えていただくとありがたいです。

Aベストアンサー

太陽は直径10万光年の銀河系の中心から約28,000光年の位置で、一周
約2億2600万年で公転してます。決まった軌道かというとバルジといわれる
中心部だけでなく広く恒星が分布しており、引力の計算が膨大で観測も
百万分の一周もしてないので、一周で同じ位置になるかはわかりません。
周りの星も動いており、数万年単位では星座も形が変わります。
(参考URL に10万年後の北斗七星などあります。)
銀河系同士も近づくものがあったり遠ざかるものがあります。

彗星の軌道は、独自の決まった軌道というより、太陽に近いものは、太陽系
誕生の時か誕生から今までに構成物質がほとんど大きな惑星に吸収されたの
ではないでしょうか。太陽系のはずれにあるものが重力のバランスを崩し太陽に
落ちてきたものでしょう。その中ではずれに戻るときに木星や海王星に捕まり
数十年の周期の軌道になったものがよく知られています。有名なハレー彗星は、
ニュートンに教えられたハレーが軌道計算して、周期76年とわかった海王星族
です。

参考URL:http://www2.synapse.ne.jp/haya/cosmsurf/

太陽は直径10万光年の銀河系の中心から約28,000光年の位置で、一周
約2億2600万年で公転してます。決まった軌道かというとバルジといわれる
中心部だけでなく広く恒星が分布しており、引力の計算が膨大で観測も
百万分の一周もしてないので、一周で同じ位置になるかはわかりません。
周りの星も動いており、数万年単位では星座も形が変わります。
(参考URL に10万年後の北斗七星などあります。)
銀河系同士も近づくものがあったり遠ざかるものがあります。

彗星の軌道は、独自の決まった軌道というより...続きを読む

Q地球と太陽と月の関係

ふと疑問に思ったのですが
なぜ地球は太陽の周りを回らないといけないのでしょうか?
また月はなぜ地球の周りを回って太陽の周りを回ろうとしないのでしょうか?
詳しい方教えてください。

Aベストアンサー

すでに回答は出ていますが、不足のところがありますので、説明を足します。


#6さんの説明により、
「月から見て、地球の距離までの距離は、月から太陽までの距離の400分の1しかない」
ということが示されています。
そして、
引力(重力)は、距離の2乗に反比例しますから、

「月が地球から受けている引力は、太陽からの引力の400の2乗倍、すなわち16万倍です!」・・・・・

・・・・・とするのは間違いです。

(#6さんの説明が間違いということではなく、地球引力のほうを余計に受けているとすると考えれば間違いであるということです。ですから、専門家の#5さんの説明は、・・・・・・・。)


引力は、引力の源の質量に比例します。

太陽の質量は、地球の33万倍もあります。
33万÷16万=だいたい2
ですから、月は、地球よりも太陽のほうから2倍ぐらい大きい引力を受けています。

では、
現実に起こっている「月は地球を回る」という状況を、どう解釈するか?

・・・こんなイメージでいかがでしょうか?

「一定速度で走行している新幹線の中で、大道芸人がジャグリングをしている」

つまり、この大道芸人が地球、ジャグリングされている球が月です。

一緒にコンビで新幹線に乗っています。


また、
大きい星に引力を受けている小さい星が、大きい星の周りを回る理由の説明は、#5さんの説明が、とても良いです。
私も、同じ手で小学生に説明したことがあり、一発で理解してもらえました。(笑)

ただ、
「なぜ、ほぼ円軌道になっているか?」についての説明は必要ですので、説明を足します。

彗星の軌道は円軌道ではなく、非常に細長い楕円軌道です。
太陽の周りを楕円の形で回っています。

(ちなみに、板の上に2本釘を刺して、その周りに輪っかになった糸をかけて、さらに、その中に1本の鉛筆を入れ、鉛筆で糸がピンと貼るようにして三角形になるように保ちつつ、1周すると、鉛筆が書いた軌跡が楕円=彗星の軌道になります。2本の釘のうち片方だけが太陽、もう片方はなぜか物理法則とは関係の無い「謎の点」です。)

ですから、何十年に1回とかしか、地球や太陽の付近にやってこないわけです。

なぜ楕円になるかというと、
「太陽系のはるか遠くから、太陽系に向かって落っこちてきた」のがスタートだからです。
(NHKのテレビでは、太陽系を遠目に取り巻く、雪みたいな星の集団があって、そこから雪のかけらが落っこちてくるのが彗星だと解説してました。それが生命の起源にも関係あるとか無いとか・・・。)

一方、
地球は、ほぼ円軌道で回っています。
この理由は、
太陽系の始まりが、元々「渦」だったからです。
渦の中心あたりに出来たでかい塊が太陽、取り巻きの部分のところどころで局所的に密度が高い部分がお互いの引力で小さい集団を作って星になったのが惑星です。
月も、その渦と概ね平行になって出来たので、地球の公転軌道と地球の公転軌道もほぼ同一面内になっています。
だから、しょっちゅう、月食だの日食だの起こるわけです。(同一平面内に無いと、人間の一生で日食や月食が1回見れるだけでも、おそらく、宝くじ1等以上のラッキーさです。)



長く書きましたが、

・新幹線に乗ってる人が地球、月はお手玉。

・地球は遠くから落ちてきたのではなく、元々太陽と同じ渦の中にあった。

です。


なお、

同じぐらいの大きさの星同士だと、一方の周りを他方が回る状況にはならず、鉄亜鈴を回転させながら放り投げたときのように、ペアで回ります。
重心の周り(つまり、何も無い部分の周り)に回ります。
実際、そういう星のペアがあることが、観測で確認されています。場所や名前は忘れましたが。

すでに回答は出ていますが、不足のところがありますので、説明を足します。


#6さんの説明により、
「月から見て、地球の距離までの距離は、月から太陽までの距離の400分の1しかない」
ということが示されています。
そして、
引力(重力)は、距離の2乗に反比例しますから、

「月が地球から受けている引力は、太陽からの引力の400の2乗倍、すなわち16万倍です!」・・・・・

・・・・・とするのは間違いです。

(#6さんの説明が間違いということではなく、地球引力のほうを余計...続きを読む

Q太陽は自転していますか?

地球は自転しながら公転していますが・・

太陽は不動のままですか・・

それとも自転はしていますか・・?

Aベストアンサー

太陽は自転していますよ。
黒点って知ってますか? 太陽の表面に観測される黒い斑点のことなのですが、しばらく観測を続けていると、こいつが動くわけですよ。
そこで人々は、太陽は自転していることに気がついたわけです。

しかも黒点は、太陽の中心近くにあるときは比較的、丸く見えるのに対し、太陽の端にあるときは、つぶれて見えるんですよ。
そこで、太陽の形(それまで、球形なのか“せんべい”みたいな円盤型なのか議論がなされてました)は球体であることも発見したわけです。

Q衝撃波について

超音速で運動する物体が生じる衝撃波についてなのですが、以下の各点について詳しく知りたいと思います。
物理に詳しい方にお答えいただけると幸いです。

1. 無音で運動する物体は衝撃波を生じるのでしょうか?それとも物体自体が「音源」でないと衝撃波は生じないのでしょうか。(もちろん物体自体は超音速で運動しているという前提で)

2. 物体が音速を超える瞬間に、物体の中にいる人はなんらかの衝撃を感じるのでしょうか?

3. そもそも衝撃波とは何の波なんでしょうか。通常の音波と同じように空気の密・粗の波でしょうか?

4. 爆弾等が爆発したときに、周囲の空気の膨張する速度が音速を超えていたとすると、その「音速を超えた空気という物体」からは衝撃波が生じるのでしょうか?
また、仮に衝撃波が生じるとすると、それはいわゆる「爆風」と同じものなのでしょうか?

原理をちゃんと勉強すればいいのでしょうが、数式が苦手でどうしても…なので質問させていただきました。
いずれか1点についてのご回答でも大歓迎です。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>物理に詳しい方にお答えいただけると幸いです。

衝撃波については、機械工学科や航空学科、
航空宇宙学科の授業にある、流体力学という
分野で詳しく学びます。

>1. 無音で運動する物体は衝撃波を生じるのでしょうか?

 生じます。音速(秒速約340m/秒)を超える
速度で飛行する航空機の周囲には衝撃波が生じて
います。

 空気や水などのように流れる物体を、流体といいます。
流体の性質は、その流れる速度、圧力、粘性(粘っこさ
というイメージです)などで決まりますが、
音速(マッハ1)を超えると、これら物理的性質が
大きく変化します。

 音速を超える速度で飛行する物体の周囲には
音速を超える空気の流れが生じます。この流れと
音速以下の空気の流れの間に★薄い空気の層が
でき、ここで圧力等の流体の物理的性質が
不連続(緩やかではなく、どっと変わるということです)
に変化します。

>3. そもそも衝撃波とは何の波なんでしょうか。通常の音波と同じように空気の密・粗の波でしょうか?

 ★この薄い空気の層を衝撃波というのです。
つまりこの層を境に、圧力が変化するので、
音速以下の空気の流れから、この衝撃波に
突っ込むと、大きな圧力の変化、つまり衝撃を
感じるわけです。

>2. 物体が音速を超える瞬間に、物体の中にいる人はなんらかの衝撃を感じるのでしょうか?

 瞬間的に大きな圧力の変化感じます。
昔、車にジェットエンジンをつけて
地上で音速を超えた速度を出した
人がいたのですが、その人の体験談
によると、音速を超えた瞬間に、大きな
爆発音が聞こえたそうです。
 圧力が瞬間的に大きくなるので、鼓膜が
大きく振動し、それが爆発音として聞こえた
ものと思います。

>4. 爆弾等が爆発したときに、周囲の空気の膨張する速度が音速を超えていたとすると、その「音速を超えた空気という物体」からは衝撃波が生じるのでしょうか?

 上の説明のとおり、音速を超えた速度を持つ
空気の流れと、音速以下の空気の流れに
生じる層が衝撃波ですから、そのとおり
衝撃波が生じます。

>また、仮に衝撃波が生じるとすると、それはいわゆる「爆風」と同じものなのでしょうか?

 爆風が音速を超えていないと衝撃波は生じません。
音速を超えた空気の流れを生じさせるには、
1気圧以上の圧力差が必要です。空気がすでに
1気圧あるわけですから、ここでさらに1気圧の圧力差
を生み出すのはかなり大変です。

 昭和の初期に、音速の空気の流れを発生させる
実験装置が作られ、この現物が今でも神奈川県
相模原市にある宇宙科学研究所に保存されて
いるのですが、その原理は2つの部屋を
小さな扉で仕切り、片方の部屋の空気を抜いて
真空にしておき、真ん中にあるこの小さな扉
を急に開くというもので、大気圧と真空という差で
1気圧の圧力差を作っていました。
 

>物理に詳しい方にお答えいただけると幸いです。

衝撃波については、機械工学科や航空学科、
航空宇宙学科の授業にある、流体力学という
分野で詳しく学びます。

>1. 無音で運動する物体は衝撃波を生じるのでしょうか?

 生じます。音速(秒速約340m/秒)を超える
速度で飛行する航空機の周囲には衝撃波が生じて
います。

 空気や水などのように流れる物体を、流体といいます。
流体の性質は、その流れる速度、圧力、粘性(粘っこさ
というイメージです)などで決まりますが、
音速(...続きを読む

Q有機物と無機物の違いはなんですか?

稚拙な質問ですいません。
有機物の定義とはなんでしょうか?
無機物とどこで線が引かれるのでしょうか?
有機化学と無機化学の違いはなんですか?
髪の毛は有機物?無機物?
ご教授ください

Aベストアンサー

有機物とは基本的に生物が作るもので炭素原子を含む物質です。また、それらから派生するような人工的で炭素を含む化合物も有機物です。ただ、一酸化炭素や二酸化炭素は炭素原子を含みますが無機物に分類されます。
無機物とは水や空気や金属など生物に由来しない物質です。

Qヨウ素液とは?

こんにちわ!私は学校の自由研究に、ヨウ素液を使っていろんな物にたらして、でんぷんを調べる実験をやろうと思います。そこで私は、「ヨウ素液はなにか?」という事を書こうと思います。だけど私もあんまりヨウ素液とはどんなものか知りません・・・。だれか教えてください!
お願いします。

Aベストアンサー

ヨウ素液とはデンプンなどに反応して青紫になる液体のことです
実験だとジャガイモを使ったやつがいいかもしれません


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