A 回答 (4件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.4
- 回答日時:
No.1さん、残念ながら1ケタ計算を間違えているようです。
>体重50キロの人間で10回だと、500キロの物体を2メートル
mgh*n = 50kg * 9.8m/s^2 * 2m * 10回 = 9800Nm = 9800J
が最大値ですね。つまり、No.1の補足の言い方をすると、
1000Wのエアコンを、9.8秒(約10秒)程動かせる
ということです。(効率100%、全くロスがない場合で)
2階から降りるのが1回なら、その1/10で
1000Wのエアコンを、約1秒動かせる
ということです。エアコンのコンプレッサーに巻きつけたロープで2階から1秒かけて降りると、その回転力でコンプレッサーを動作させられる、ということと同じですね。
ロープで1秒で降りて、9秒かけて2階に上がり、また1秒で降りて、という動作を繰り返すと、平均的には100Wの電球を連続して点灯できる電気を発電できる、ということですね。(効率100%、全くロスがない場合で)
こんなことをするより、駅やオフィスやビルの中で、+2階程度ならエスカレータやエレベータを使わずに歩く、というのを日に5回実行する方がよいでしょう。あるいは電車に乗らずに徒歩通勤でもよいですね。乗り換え駅の昇り降りや数十分も電車に乗るなんて、エネルギーの点からは無駄そのものです。東京や大阪などの都市への集中をやめ、地方に分散して職住接近の社会にするだけで、かなりの省エネルギーになると思います。
メタボ防止も兼ねて、自転車こぎ発電機を各家庭に普及させるのもよいかもしれません。上の計算でもわかるように、必死に漕いでも60ワット電球1個程度ですが。
この回答への補足
効率100%、全くロスがない場合
>1000Wのエアコンを、9.8秒(約10秒)程動かせるということです。
1000Wのエアコンを1時間動かすためには、1人では3600回、3600人なら1回ということですね。
100人が働くオフィスビルで、1階下へ下りるときだけ、発電機を動かすのであれば、36回。
10階建で全員が10階で勤務であれば、3.6回、その発電機を動かす。
となるでしょうか。
全社員が、階下へ降りるときだけは、エレベーターを使わずに(一階に停止中のエレベーターを10階まで呼び出すのにも電気が要りますね)、その発電降下機を利用するようにすると、相当電気が節約できるように思えるのですが、どうでしょうか。
実用には不便でしょうが、位置エネルギーの利用の問題を考えています。
> ロープで1秒で降りて、9秒かけて2階に上がり、また1秒で降りて、という動作を繰り返すと、平均的には100Wの電球を連続して点灯できる電気を発電できる、ということですね。
(効率100%、全くロスがない場合で)
2階から1階へ下りるロープで1秒というのを、遊園地にあるような観覧車のような箱の乗り物でも構いませんか。
安全ですし、一階にあった別の空箱が二階の方へ上っています。 (と思います。)
一戸建ての家ではなく、大都市の駅の乗降客全てが、階段を下りる代わりに、この二階に止まっている箱に乗るようにすると、一体、どの位の時間、どの位の数のLED電球を点け続けることが出来るのでしょう。
お礼を申しますとともに補足質問をさせて頂きました。
No.3
- 回答日時:
階段に圧力発電装置を設置するという手がありますね。
圧力をかけると電気が発生する素子がありまして、これを階段に敷き詰めるわけです。
こうすると降りるときだけではなく、昇るときも発電が可能です。
これは空想ではなく、すでに実験段階に入っています。
2008年にJR東京駅で改札に同様の装置を設置し、どれくらい発電するかの実験が行われています。
この回答への補足
「すでに実験段階に入っています。」
ニュースで見たような記憶があります。
設置費用はともかく、1日何十万人もの乗降客があるわけですから、相当の発電量があるのではないでしょうか。
2008年での実験だと、もう4年にもなりますが、結果、実用段階になったのでしょうか。
No.2
- 回答日時:
出来ますよ。
強力磁石で2階から1階までをカバーし、金属のレールを2本立て、それぞれ蓄電池の電極に繋げます。2階から降りる時に金属棒をそれぞれのレールに常に接する様にして、金属棒にぶら下がって降りる。逆起電力により落下速度は磁石の大きさとレール間隔に反比例しますので、より強力な磁石を使い、レール間隔を広くとれば怪我をする事もありません。(結構大掛かりになりますが)
または、特殊なコイルの巻き方(イメージ的には、サイクロトロンの電子の運動軌跡の様にコイルを巻く。1回転させる際に必ず一番上まで迂回させる。コイルを上昇させるまでにコイルを磁束が横切らない様にする。降りる前に一回回路を切断してからコイル内に磁束を通すなど。図を載っけないと分からないかもしれませんね。)をして、比較的大きめな強力磁石につかまって降りて行く方法もあります。こちらの方が現実的かもしれません。
どちらにしても、蓄電池の充電に電子回路的な技術は必要です。
回答をありがとうございます。
今、位置エネルギーを上手く利用できる方法について考えています。
>「蓄電池の充電に電子回路的な技術は必要」
全く、その知識はないのです。
位置エネルギーを電気エネルギーに変換するだけで、それ程大掛かりなのですか。
ぶら下がったり、つかまったりなど、腕力がなくとも、滑車・てこの原理で、できないでしょうか。
質問を別の形でしてみました。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/7853647.html
そちらに一本化したいと思います。
No.1
- 回答日時:
位置エネルギ-mgh を電気エネルギIVに変換するだけです。
例えば台の上に乗って、降下するとともに回転する滑車の軸を発電機につなげばよろしい。各種の摩擦によるロスを無視すれば系全体の電気抵抗をRとし、電流をIとすると電気エネルギーはRI^2です。したがって
RI^2=mgh
が基礎式です。
>体重50キロの人間で10回だと、500キロの物体を2メートル
mgh*n=50*9.8*2*10=10000Nm=98000J
が最大値です。
この回答への補足
98000Jだと、
1000Wのエアコンを、一分半程動かせるということでしょうか。
想像していた以上の結果です。
物理が苦手な大人です。
「台の上に乗って、降下するとともに回転する滑車の軸を発電機につなぐ。」
発泡スチロールで作った軽量の台上の椅子に座って降下すると、年寄りでも安全ですね。
その椅子は、滑車で二階へ引っ張り上げておくというのはどうでしょう。
一般の家屋内で実用的なものが工作できるでしょうか。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 万有引力と重力の位置エネルギーについて 例えば、地球の表面から真上に質量mの球を初速v₀で投げた時の 7 2022/04/18 23:15
- 物理学 高校物理電磁気で質問です。コンデンサーが含まれる回路などの説明で教科書に、「等電位」とか「電位差」っ 7 2023/02/25 17:34
- 物理学 物理 1 2022/07/31 21:32
- 環境・エネルギー資源 メタネーション 3 2023/03/29 04:33
- 工学 ヒートぽんぷ の可能性についてです ? / 6 2023/03/03 13:23
- 物理学 急募 点電荷Bをx=2の位置で静かに放すと,Bは動き出した。Bが動き 出した後の運動について説明した 10 2022/08/08 12:46
- 環境・エネルギー資源 政府がエネルギー政策の指針となるエネルギー基本計画を閣議決定した。 最大の焦点だった原子力発電所につ 1 2022/10/18 01:17
- 大学受験 高校生物 ATPと光合成、呼吸のところ 1 2022/09/22 09:29
- 環境・エネルギー資源 再生可能エネルギーの供給過不足について 3 2022/04/09 22:45
- 物理学 相対性理論のエネルギーについて 3 2023/02/10 15:59
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
一辺がLの正方形のコイルです。...
-
電磁誘導のコイルの巻き方で、...
-
空隙付環状鉄心の磁束密度
-
電流計や電圧計の測定範囲を大...
-
電磁誘導(正方形の1巻きコイル)
-
可動コイル形電流計に交流電流...
-
電磁誘導の問題を教えてください!
-
充填率X%のコイルのインダクタ...
-
この動画、なぜ動くのか解析出...
-
直流電圧を測定するのに適する...
-
直流電圧計のマイナス目盛
-
この問題の(3)なんですが、電流...
-
これは永久機関ですか?
-
ラジオのチューニングの原理に...
-
有限長ソレノイドコイルの磁場解析
-
コイルの抵抗成分
-
物理の電磁誘導の問題で質問が...
-
コイル
-
金属探知機と電流
-
(4)磁気エネルギーUを (1)で...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
モータコイルの焼損の原因は?
-
電磁誘導のコイルの巻き方で、...
-
LCRのLって何の略ですか?
-
超微小電気抵抗の調べ方
-
可動コイル形電流計に交流電流...
-
コイルに交流を繋いでもショー...
-
[一次コイルと二次コイルの周...
-
動作はするがテスターではコイ...
-
電磁学の問題《磁気:ソレノイ...
-
電磁気学の鎖交磁束、内部イン...
-
コイルと磁石での発電の電圧の...
-
線径とインダクタンスの関係
-
変圧器の公式について教えてく...
-
置くだけの充電器
-
正方形コイルにおいての磁束密...
-
電流計や電圧計の測定範囲を大...
-
ビオサバールの法則を使って磁...
-
強力な電磁石の簡単な作り方
-
単相誘導機のくま取りコイル型...
-
ラジオのチューニングの原理に...
おすすめ情報