• ベストアンサー

車の中から銃を撃つと、どのような弾道で進むのでしょうか?

前々からちょっと気になっていたのですが、高速で走行する電車や自動車の中から進行方向垂直に銃を撃つと、上から見たとき銃弾はどのように進むのでしょうか? 静止状態で撃ったときに的に当たるとすると、走行状態で撃ったときには慣性と空気抵抗がはたらき、弾はU字に飛んで当初の的よりも進行方向側にずれて着弾するという予想でよろしいでしょうか? 物理はてんで素人なのですが、どなたかお暇なときにご教示いただければと思います。よろしくお願いします。

  • babi
  • お礼率90% (215/237)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • kiyocchi50
  • ベストアンサー率28% (456/1607)
回答No.1

その考え方で良いと思います。 もし、空気抵抗が無ければ、斜めにまっすぐ進みます。 高速になるほど空気抵抗が大きくなるので、電車の進行方向の速度より、それに垂直な方向の速度の方が抵抗が大きくなるので、U字になると思います。(電車の速度≪弾丸の速度)

babi
質問者

お礼

ありがとうございます! U字というのはたとえ方が悪かったです。 「ノ」こんな感じをイメージしています。 (空気抵抗がない場合は「/」です) つまり、最初は慣性で横方向に進みますが、だんだん前方向(的の方向)に進む形です。 せっかくご回答いただいたのに理解しきれなかったのですが、もしも弾丸よりも遅いもの、たとえば私が野球のボールを投げた場合には進み方は変わるのでしょうか?

その他の回答 (3)

  • mii-japan
  • ベストアンサー率30% (874/2820)
回答No.4

真横に向かって撃った場合も垂直方向に撃ち上げた場合と同様です ただし垂直に撃ち上げた場合,上方に向かう初速度が横方向の初速度となり,垂直方向は初速度0で重力により落下するだけとなります 要は 車の進行方向への速度,銃弾の初速度,重力加速度のベクトル合成になります(車は水平面を走っている想定で車の方向,重力加速度の方向を単純化しています,銃弾を水平面に対してある角度を持って発射する場合,その角度も加味します) 空気抵抗を考える場合,それぞれの方向の空気抵抗による速度低下を加味します

babi
質問者

お礼

ご丁寧に教えていただき、ありがとうございます。 横方向だけでいえば、車と銃弾の初速のベクトルを合成したものが弾の進む方向になるのですね。

  • mii-japan
  • ベストアンサー率30% (874/2820)
回答No.3

車は等速直線運動を維持している条件で 空気の抵抗を無視できれば 車の上から見れば 垂直に上昇し垂直に下降 静止している人から見れば,サインカーブで上昇下降し車上の発射部に戻る 空気抵抗を考えるならば 車の上から見れば 後方に向かって上昇下降,車からの離れ方はだんだん大きくなる 静止している人から見れば,車の進行方向に向かい上昇下降するが車より遅れる,遅れはだんだん大きくなる だと思います

babi
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 質問させていただいたのは「真横に向かって」射撃するという旨でした。わかりづらくて申し訳ございません。 ただ、上に撃ったときのことも教えていただき、大変ためになりました。 ありがとうございました。

回答No.2

 速度はベクトル(大きさ・方向を持った物)なので、進行方向と垂直方向の両方の速度を合成した斜め前方に飛んでいきます。そのため、静止状態で撃ったときに的に当たるとしても、走行状態で撃ったときには進行方向の速度が働き進行方向側にずれて着弾します。なお、車に乗っていない、静止した人から見れば、斜めにまっすぐ飛んで行く様に見えますが、車に乗っている人から見れば曲がって飛んで行くように見えます。

babi
質問者

お礼

ありがとうございます! もしも空気抵抗がない場合ということでしょうか? 静止した人からは斜めに飛んで見えるのは想像できるのですが、車内の人からは垂直にまっすぐ進んで見えるか、グニャっと戻されていくように見えるかわからずにいました。

関連するQ&A

  • 相対論の「同時性の不一致」について教えてください

    「同時性の不一致」は、ニュートン雑誌(7、9月号)などで説明しているのを読んでみましたが、僕のレベルでは下記のような状況の場合理解できません。教えてください。 【状況の仮定】   (1) 月に対して高速に近いスピードで進んでいるロケットの、先端と後方がら、ロケットに乗っている人から見て、同時に大きな質量の大砲の弾を 進行方向に対して、垂直同方向に放ったとします。  (2) ロケットは、弾の慣性力で、進行方向に対して、前後同時に弾の慣性力を受けるので、平行に移動し進行し続けると考えます。  (3) これを月にいる観測者からロケットを見た場合、弾は同時に発射されてないように見えるため、弾の発射による慣性力も、ロケットの先端と後方に同時に働かないのでしょうか。   この場合、   (3)-1 月から見ても、ロケットが進行方向に対して、平行に移動したように見えるのであれば、どの観測者から見ても、弾が同時に発射された証拠であり、ただ見た目に同時ではないだけなのではないでしょうか。これは、同時に発した音が遠いスピーカーと近いスピーカーの音が同時に聞こえないようなものではないのでしょうか。(雑誌には「光の到達時間の差分は考慮済みで同時ではない」と記載がありましたが)   (3)-2 月から見た場合、弾は同時に発射されないので、ロケットは進行方向に対して、前方と後方の弾の慣性力にも時間差があり、傾いた移動をするように見えるのでしょうか。  月の観測者は、(3)-1、(3)-2どちらの状況で観測することになるのか、教えてください。

  • 風船を電車の中に入れると・・・

    空気より軽い気体で風船を膨らませて、風船に糸をつけます。その糸を電車の中の床にテープで止めて固定します。糸はピンと張られ風船は宙に浮いた状態になります。 ここで電車を発車させて電車を加速させると、風船は慣性力を受けて進行方向と逆向きに引っ張られると思いきや、進行方向と同じ方向に引っ張られるというのです。(ある先生が言っていました。本当ですよね?) 風船は上向きに浮力を受け、糸の張力により下向きに力を受けてつりあっていますよね。それで電車を加速させるとどうして進行方向に風船は力を受けるのでしょうか?

  • 空気銃の命中精度

    ある空気銃を所持しています(ある日本の会社の正規輸入品を、地元の銃砲店を通じて購入)。プレチャージ式、パワーは35フィートポンド(単位はこれで良いのでしょうか?)、約3~4年くらい前に登場した銃だと思います。当時(現在でも見かけます)はネット上の広告などで絶賛されていました。このような掲示板で銃の正式名称と販売会社名を公表するのはルール違反だと思いますので伏せておきます。宣伝文句には「5発500円玉大のグルーピング、40発は安定した弾速で撃てる」とあります。しかし、私の腕が悪いのか、思うようなグルーピングが得られません。空気の充填圧によって弾の初速が変化する事は情報としてつかんでいたので、充填気圧を5気圧刻みで変えてみたり、200気圧まで充填して5発ごとのグルーピングの変化を見たりと、私なりに試行錯誤を繰り返しました。でも最低でも350ccジュース缶の底くらいのグルーピングです。もちろん無風状態を狙って行いました。販売元の会社に銃を送ってみてもらいましたが「異常なし」との回答。その際テストで撃った的と一緒に返却されてきました。しかし、その的の最高グルーピングは、おおよそ私の最高記録と同じでした。的に書かれていた添え書きには「これだけのグルーピングですから、銃には何ら問題ありません、安定しています」とありました。販売会社の対応に理解できませんでした。 初めて所持した実銃です。私のような初心者には扱いきれないのでしょうか?どなたか詳しい方はいないでしょうか。

  • 電車の中の風船

    はじめまして。 もう10年近く昔の話になるのですが、私が予備校生だった頃 予備校の物理の先生が出した問題なんですが答えを聞かない まま卒業してしまい、ずっと気になっておりました。 (答えは聞いたのですが理由を聞けなかったのです) ふわふわ浮く風船を電車の床に紐でつなぎます。(電車は止っています) わかりにくいですかね(^^ゞ よくお祭りなんかで子供が持っている浮いてる風船です。 それを電車に乗って床に紐の端をセロテープでくっつけた状態です。 この状態では風船は床からまっすぐ上に浮いていますよね。 問題はこの状態から電車が動き出した場合、風船はどちらの方向に傾くか? 1,電車の進行方向。(紐が進行方向、前に傾く) 2,進行方向と逆側。(紐が進行方向と逆、後に傾く) 3,動かない。 というものです。 答えは1番の進行方向に傾くなのですが、どうしてなのか解りません。 普通に考えると慣性の法則により2番ですよね? 2番3番だとなんとなく納得できるのですが1番の前に傾くのだけは理解 できません(T_T) なぜでしょうか?どんな力が働いて風船が前に傾くのでしょうか? ちなみに、紐、風船等の質量や風船の中の気体がなんなのかは設定 されていませんでした。

  • 高校物理I、力学の質問です

    物理Iの慣性の法則ってありますよね。 ある物体に両方から力が加えられて、それがつり合っているとき、静止しているもしくは等速直線運動と教科書には書いてあるのですが… 静止しているのは理解できるのですが、どうしてつり合っているのに運動ができるのでしょうか。一方向に等速とはいえ運動しているのであれば、それは力が一方向に働いているとは考えられないのですか? どなたかお答えお願いいたします。

  • FR車のドリフト時のアクセルONについて

    ドリフト状態(コントロールを保っている状態)において、進行方向と車体のなす角をθとすると、一般的に アクセルON → リアタイヤがさらにすべることで、θ増加 アクセルOFF → リアタイヤが無駄にすべらないため、θ減少 となっています。 アクセルONによって後輪はすべりながらも車体に対して車体を前に進ませる力(進行方向の向きではない)を与えます。 その力を進行方向成分と進行方向垂直成分に分解すると、進行方向垂直成分の力はドリフトを収束しようとする力となっています。 つまり、この考えで行くと、アクセルONでドリフトは収束に向かう→θ減少となるのです。 これは一般的な現象と矛盾してしまいます。 いったいなぜアクセルONにするとθは増加するのでしょうか、物理的に教えてください。

  • 電車の中でラジコンヘリ

    停止中の電車でラジコンヘリを垂直に浮上させた状態で静止させたとします。 その状態で電車が発進したらヘリは「自分から見て」同じ位置に留まっているのか、「電車の外から見て」同じ位置に留まっているのでしょうか? 電車の中にハエがいて、接地してないのに電車と同じ速度で進行する人間の周囲にしつこく飛んでいるのをみて、ふと疑問に思いましたのでお願いします。

  • バスに飛び込んだハエもしくは蚊

    くだらないと思わないで下さい。中学校の頃からずっと疑問だったんです。 真空状態だと仮定して、真空状態を窓を開けて80km/hで走るバスがありました。本当に偶然に一匹のハエもしくは蚊が窓からヒョイと入ってきました。ハエもしくは蚊は真空状態でも飛べると仮定してください。 ハエもしくは蚊はバスの進行方向に対して0km/hで進行方向に垂直方向に10km/hで進んでいたとします。 その場合ハエもしくは蚊はどうなってしまうんですか? ハエもしくは蚊はバスの窓、天井、フロアデッキなどに全く接触しませんでした。 時速80km/hでバス後方に追いやられるのでしょうか?それとも慣性の法則で一気に80km/hに進行方向に加速されるのでしょうか? 

  • 慣性センサの重力加速度出力について

    IMUセンサ(慣性センサ)を手のひらに乗せて静止させている状態でも Z軸方向の加速度出力が9.8N/m^2となります。 静止しているのにどうしてゼロにならないのですか?

  • 走り出した電車では慣性の法則で、おっとってなり進行方向とは逆に力を感じ

    走り出した電車では慣性の法則で、おっとってなり進行方向とは逆に力を感じます。あまり気にしてなかったですが、実は車内の空気もまた加速時には後ろに移動してしまうのでしょうか?