高度差と物体の速度差

質問

こんにちは
同じ物体を違う高度、例えば海抜100M と1万Mで同じ力で同じ距離飛ばした場合
どれくらいの速度差がうまれるものなのでしょうか？
高度によってどれくらいの空気抵抗の差があるのかということです。

回答No.3

SCNK · ベストアンサー

海抜付近に比べ、高度一万ｍ付近では、気圧は約四分の一になります。空気抵抗は気圧に比例しますから、同じ力で、抗力係数とか面積などが同じであれば４倍になります。ただし音速を超える場合は、造波抵抗が加わりますので、上記の計算より差は小さくなります。

お礼

４倍ですか、高度一万Mでサッカーやったら
すごいことになりそうですね。
ありがとうございます。

回答No.2

takus69

空気抵抗は、速度と空気抵抗の定数によってきまります。一番簡単なものは、kvで与えられます。そして、F=kvとなるとき終端速度となり一定の速度になります。（実際には２次や３次以上の項もあるそうです。）
どれくらいの速度差がうまれるものかと言う質問なのですが、高度の違いによってうまれる定数kの違いが差をうみます。
定数を決定するパラメータなど詳しいことはわからないので自信はないのですが、抵抗となるものの一つは空気です。空気の密度が高いほど抵抗を受けやすく、定数kも多きくなると考えられるので、高度が高いほど速度は大きくなるのではないでしょうか。

詳しい事は流体力学などを勉強されればわかると思います。

お礼

先日のサッカー・イラン戦で標高1500ｍのピッチでは
ボールのスピードを早く感じたという選手のコメントが
ありましたが、1500mでそんなに差が出るものなのかと驚きました。
ありがとうございます。

回答No.1

MASA19671967

高度による空気抵抗の差がある場合、
同じ力で同じ距離とばす事が出来ないと感じますが、
如何でしょうか?

お礼

あ、なるほど。それもそうですね。
一方が10キロ飛んで、一方が1キロしか飛ばない
としたら両方とも1キロは飛ぶわけですから
そういう比較で結構です。
（イメージとしては飛行機のようなものをイメージしています）

補足

ちょっと質問がわかりにくくてすいません。
平地にある高速道路をバイクで走ると相当空気抵抗を感じますが
これが例えば3000M、10000Mにあったなら（寒さなど現実的問題は無視して下さい）
もっと軽く走れるんだとおもいますが、どれくらいの違いなのかということです。