加速度について

質問

加速度は地球の重力加速度と比べて、1g,2g,3gなどと表現します。
いまスポーツカーで、1gの加速をしているとします。
しかし、あなたが窓から飛び降りれば、加速度は1gです。
前者は体にかなりの負担が生じるのに対して、後者は無重量状態となり、ふわっとした感じを味わうはずです。
なぜ、同じ1gの加速なのに、こうも体の受ける印象が違うのでしょうか。

回答No.3

rukuku

＞慣性力を除く

落下によって上向きに受ける力も慣性力です。
スポーツカーが前向きに1gで加速するときに、乗っている人が後ろ向き（加速の方向と反対方向）に1g分の力を感じるように、1gで落下している人は1g分の上向きの力を感じます。下向きに加速しているから慣性力は上向きです。

＞宇宙空間で1gで加速を続ける宇宙船内部ではどうでしょうか。
近くに重力の影響を感じるような天体などはないとします。
この場合は、1g、すなわち地球上にいるのと同じ力を感じます。

補足

なるほど
そういうことですか。
慣性力として考えると、確かにそうですね。

回答No.2

rukuku

はじめまして

私たちが地球上にいるときは、“下向きに”1gの重力を常に受けています。この状態が「普通」ですので意識していないだけです。

＞スポーツカーで、1gの加速
この場合は、地球の重力に加えて、加速度によって“横向き”の力がプラスされます（結果として後方下の方向に引かれていることになります）。
そのプラス分が“負担”となります。

＞無重量状態となり、ふわっとした感じ
窓から飛び降りた場合、地球の重力は下向きに引っ張りますが、落下の加速度による力が上向きに働いて打ち消し合うので、“無重量状態”となります。
地球の重力が落下の加速によってマイナスされて、普段あった重力を感じなくなるので“ふわっとした”通常とは違う感覚になります。

通常の状態として、地球の重力が1gありますので、加速による力が働く「向き」によって、印象が違ってきます。

補足

どうも
それでは、宇宙空間で1gで加速を続ける宇宙船内部ではどうでしょうか。
この場合は、やはり1gの負荷を受けるのではないでしょうか。1gではなく100gなら死んでしまいますね。
>窓から飛び降りた場合、地球の重力は下向きに引っ張りますが、落下
>の加速度による力が上向きに働いて打ち消し合うので、“無重量状
>態”となります。
これは違うと思います。なぜなら、落下の加速度による力が上向きに働くことはありません。力は何が何に働くのかということがいえるものです（慣性力を除く）おっしゃるような力はそれを及ぼすものが存在しませんから。

回答No.1

rabbit_cat

これも前の質問と同じで、質量に直接働く力（体の各部分に直接働く力）なのか、体のどこか一部分のみに集中的に働く力なのか、という違いではないでしょうか。
車で加速する場合には、シートに押される背中にすべての力を受けることになります。
飛び降りる場合には、体のどこかのみに大きな力を受けることはないです。

一方で、体の各部分に直接働く力は、両方の場合で働きます。力の方向が違うので体への影響は多少違うとは思いますが、両方とも体に負担をかけることになります。
飛び降りたときの「ふわっとした感じ」というのは、とりもなおさず、体が1g分の負担を感じているってことですね。
というわけで、スポーツカーの場合は、飛び降りたときの「ふわっとした感じ」に相当する負担に加えて、背中に自分の体重と同じ大きさの力を集中的に受けることによる負担、の両方があることになります。