思わず「なんで！？」という物理

理屈はこうだと決まっていても、屁理屈を並べると違った回答も考えられる
といった、面白い問題が大好きです。
そんな問題集を個人的に作っています。

例ですが

「走行中の電車の中でジャンプした時と、電車の外でジャンプした時との着地点は同じ」
でも、通常よりはるかに跳躍力がある人が飛んだら少し着地点がずれるのではないか。
300Kmで走る電車の上でジャンプしても同じ着地点か？

「密閉した箱の中の鳥が飛んだら箱の重さは何グラムか」
密閉した箱が少し開いていたら重さは変わるか。

など
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6552319.html
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/2662541.html
このサイトでもついつい見入ってしまう質問が多く、是非皆さんに力をお借りしたいと思っています。


もし良かったら、
Q．これはどうなると思うか？

A．実はこうなのです

解説：こうだからなんです！

という形でお話頂けたらとてもうれしいです。
そうでなくても結構です！
お時間ありましたらよろしくお願いいたします。

No.7 回答者： kagakusuki 回答日時： 2011/03/03 15:01

　回答番号:ANo.4,5です。

　大砲の話が出たので思い出しました。

[Q]
　物理学では、初速が同じであれば、地面に対して45度の角度で物体を放り投げた場合が、最も遠くまで飛ぶ事が判っています。
　それでは、第一次世界大戦中にドイツ軍が使用した、「カイザー＝ヴィルヘルム砲」（通称「パリ砲」）と呼ばれる射程130kmの超長距離砲の仰角は、何度だったのでしょうか？


[A]
55度


[解説]
　空気抵抗が無く、且つ地球の丸みや高度による重力の変化を無視出来る場合には、仰角45度の場合が最も射程が長くなりますが、実際には空気の抵抗は大きく影響します。
　そのため、低空の空気が濃い所を砲弾が飛ぶ際には、非常に大きな空気抵抗があるため、砲弾の速度が早く低下してしまいます。
　そこで、仰角を45度よりも大きくして、低空の空気が濃い所を通過する距離を短くした方が、砲弾の速度が低下する程度が少なくなり、射程が伸びる場合もある訳です。
　その場合の最適な角度が何度になるのかは、一概に何度が最適とは言えず、砲弾の初速、空気抵抗の程度、砲弾の重量、に合わせて、計算する必要があります。

【参考URL】
　パリ砲 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%83%AA% …

No.6 回答者： komaas88 回答日時： 2011/03/02 22:29

Ｎｏ１です。

失礼しました。気を取り直して。

Ｑ：北太平洋上の戦艦武蔵から北方水平線上を進む敵の戦艦に大砲を撃ちました。照準をしっ駆り合わせましが、何度撃ってもそれてしまいました。武蔵の砲手は下手だったのでしょうか？

Ａ：実は当たらなくて当然なのです。右へ１ｍくらい？ずれるようです。計算力はありませんが。

解説　武蔵と敵艦で地球の自転速度の差があるためにずれるそうです。コリオリ力　で調べてください。

No.5 回答者： kagakusuki 回答日時： 2011/03/02 08:58

　ANo.1様とANo.2様、この質問は要するに

「物理学関わる話で、一見すると常識には反しているが、理論的には正しいという現象を、色々教えて下さい」
という事だと私は理解しております。

　このサイトには、
「面白い漫画を教えて下さい」
という類の質問も投稿される事があり、その様な質問もサイトの目的から外れているとは見なされてはいませんから、この質問も問題になる様な事は特に無いと思います。



　閑話休題
[Q]
　エントロピーは必ず増大するのか？


[A]
　エントロピーが減少する事は珍しい事ではない


[解説]
　エントロピーが必ず増大するという話は、熱力学第2法則によるものだが、この法則が言っているのは、
「孤立系（外部との間で、物質やエネルギーの出入りが無い系）において、何らかの変化が生じた場合には、エントロピーが増大する」
という事であり、孤立系ではない閉鎖系（物質の出入りは無いが、エネルギーの出入りはある系）や開放系（物質とエネルギーの両方共、出入りがある系）においては、熱力学第2法則は成り立たないため、エントロピーが減少する現象も存在しています。
　例えば、扉を閉め切った冷蔵庫は閉鎖系と見なせます。
　冷蔵庫が作動していない時には、冷蔵庫内の温度は庫外と同じ温度ですが、冷蔵庫の電源を入れると、庫内の温度は外部よりも下がりますから、温度差が無い状態から始まって、温度差がある状態になった訳で、即ちエントロピーが減少した事になります。
　又、生物の身体は開放系で、植物は二酸化炭素と水という単純な物質から、植物の体組織という非常に複雑な構造を作り出しますから、エントロピーが減少した事になります。

No.4 回答者： kagakusuki 回答日時： 2011/03/02 08:04

[Q]

　空気抵抗を無視した場合、通常よりはるかに跳躍力がある人が飛んだら少し着地点がずれるのか？


[A]
　厳密に言えば、僅かながらずれます。


[解説]
　地球は自転していますから、別に電車に乗っていなくても、地上の物体は、最初から水平方向にも移動しています。
　良く、移動している電車の上でジャンプした場合、電車の同じ場所に着地する、という話がありますが、あれは地面が平面であると見做した場合に成り立つ話です。
　実際の地面は、地球の表面なのですから、平面ではなく球面です。
　電車は球面に沿って進みますから、等速直線運動にはならず、ジャンプした瞬間の電車の進行方向に平行な速度成分は、電車が進むに従って遅くなります。
　一方、重力は地球の中心に向かって加わりますから、異なる2地点で重力が加わる方向は、平行ではないため、ジャンプ中に水平方向にも進む人間に、重力が加わる方向は、その人間が居る緯度と経度によって変化します。
　又、重力の強さは地球の中心から離れる程、弱くなりますから、ジャンプ中の人間に加わる重力の強さも、高度によって変化します。
　そのため、ジャンプ中の人間の軌跡は、厳密に言えば、放物線ではなく、地球の重心を焦点の1つとする楕円（の一部）を描きます。（人工衛星の軌道が楕円形である事と同じ現象です）
　人工衛星の楕円軌道の遠地点が存在する方向は、地球の自転とは無関係に、慣性座標に対して静止（恒星に対する向きが変わらない）していますから、地球の自転に、少しだけ置いて行かれます。
　それと同じ現象が、ジャンプ中の人間に対しても起きるため、地面から真上にジャンプすると、少し西にずれた場所に着地します。
　地面からではなく、電車からジャンプした場合には、地球の自転速度と、電車の速度を合成した速度に、少しだけ置いて行かれて、着地する位置がずれる事になります。

No.3 回答者： masa2211 回答日時： 2011/03/02 00:56

６匹の猫が６匹のネズミを捕まえるのに６分かかった。

では、６匹の猫が８匹のネズミを捕まえるのにかかかる時間を求めよ。
なお、猫は同じペースでずっとネズミをつかまえるものとする。

通常回答:８分。
意地悪回答:(ルイス・キャロルの回答)8分or９分or12分のいずれかであり、条件からは1つに決められない。

その理由:
６匹の猫が６匹のネズミを捕まえるのに６分かかる、とは、次のいずれにも解釈できる。
1.１匹のネズミを6匹が共同で捕まえるのに1分かかる。
2.１匹のネズミを3匹が共同で捕まえるのに2分かかる。
3.１匹のネズミを2匹が共同で捕まえるのに3分かかる。
4.１匹のネズミを1匹が単独で捕まえるのに6分かかる。
いずれの場合でも、最初の6分で6匹捕まる。問題文の条件により、同じペースで残り2匹をつかまえるから
1.2.の場合:残り2匹に2分。
3.の場合:残り2匹に3分。(ネコ2匹はヒマ。)
4.の場合:残り2匹に6分。(ネコ4匹はヒマ。)

No.2 回答者： fxq11011 回答日時： 2011/03/01 17:20

質問は何？、答えようがないけど。

No.1 回答者： komaas88 回答日時： 2011/03/01 08:56

>もし良かったら

良くないです。
ここは質問サイトです。
貴方のためのコントをまるまま作ってあげる場所ではありません！
手抜きがすぎます。おおちゃ句です。

＞Q．これはどうなると思うか？

（私はわかりません。どか教えてください）

ここまでは最低みつくろってください。

ならそのあとを考えてみてもいいです。
ここはそういうサイトなのです。