地球を一周する橋を架けた場合橋げたは必要？

質問

地球を（赤道で）一周する橋を架けると、
橋げたは必要ないのでしょうか？
また、橋は地球の自転によって回るのでしょうか？

同じように、地球全体を覆うドームを作ると、
ドームを支える物は必要ないのでしょうか？
また、橋と同様に考えると、ドームは動くのでしょうか？

回答No.7

sqwe-ir · ベストアンサー

コンクリートは、圧縮荷重に関しては、鉄並の強度を有します。しかし、切断荷重に対しては、極めてもろい特性を持ちます。

きっぱり、落ちます。

鉄橋はありますが、石橋の線路は少ないですね。
折れるんです。

では、鉄にしてみましょう
自重で下がってたわんでしまいます。
針金のように曲がってしまうんです。

ドームも凹んでべこべこになります。

材質は、１０ミリぐらいの直径の一点を保持して、５キロ伸ばしてみると良いです。
理想の材料がまず存在しません。

金属は曲がります。
コンクリ、セラミックスは系統は折れます。

弾性０で絶対折れない、曲がらない、超合金で作成した場合、（＾＿＾；）

＞橋は地球の自転によって回るのでしょうか？
＞橋と同様に考えると、ドームは動くのでしょうか？

重力を点で考えると、真上の点A、真下の点ｂは、互いに引き合うので、最後は同じに回るはずです。

それと、別に、地球を中心にする必要は無いので、
ごろごろ１点を地面に付けて楕円回転してもおかしくはありません。

こうなったら死んじゃうかもしれませんね。＾＾；

補足

橋の現実的な材料について、候補をご考察頂きありがとうございました。やはり、現実的には橋の材料がないということになりますね。

あとはやはり、もう一つの点である、そのような宙に浮く橋ができたと仮定して、その動きが気になります。
私も漠然と、鳥や雲のように地球と同じように回るのかなと考えています。
逆に自転と同期しないとなると、地上の人からみると橋が動力もないのに、浮いてるだけでなくさらに動いてるように見えるわけで、それはそれで面白いのですが。

回答No.8

pitagorajr

私はまず答えを考えてから皆さんのを読みました。不可能です。永久磁石から少し離れたところへ地球の重力とバランスをとって鉄釘を浮かせことが成功しないように。強靭な橋の一部が地球に近づいたとき、その部分が地球の中心に引っ張られる力が強くなり、反対側が自然と地球から離れて重力が弱くなり、もとにもどることはありません。回転についてはどうなるか想像できません。

回答No.6

cubics

No.1 です。重大なことを発見しました。
橋げたがないと橋になりません！（笑）
橋脚のことを言いたかったのでしょうね。

現実的な材料で剛性によって自立できる構造の橋は不可能ですので、動力うんぬんも無意味な話です。
そもそも空想であれば、太陽エネルギーや地磁気で何らかのエンジンを駆動して大気や地球自身に対する反発力や推力を得るとか。

飛行船をつなげて地球一周させれば、地球一周の浮橋にはなりますが、誰も渡れませんね。
橋ですから、宇宙空間にあっても使えませんし。^^;;)
膜構造のドームだと大気圧があるので、支える構造は必要ないのかな。まあ、気象変化、隕石等で破れますね。
そしたら落ちてきて、すごいことになりそう。
昔の空想のドーム都市の末路。

補足

再度のご回答ありがとうございます。

最初の発想は、何の動力も支えもなく浮いたら面白いかなぁ、というところから始まってますので、橋という形式でなくてもそのような地球をとりまくもの（針金のような細いものでも、紙のような薄い膜でも）ができればと思ったのですが、やはり現実的には不可能ですよね。

あとは理想状態でそのようなものができたとして、その橋やドームの動きはどのようになるかが気になります。

回答No.5

SortaNerd

普通の橋は数十mごとに橋げたがあると思いますが、地球一周の橋は橋げたのない区間が4万kmあるわけです。
なのでどこかに力が集中したら普通に壊れます。
もし完全に均等に力が働いたとしたら?
その時は橋が全体的に中心に向かって力を受けるので橋は円周方向の圧縮力を受けます。
橋の高さは知りませんが仮に1kmあっても、橋が0.008％縮んだだけで地面に落ちます。

余談ですが高度36000kmの(地球に対して)静止している橋は浮きます。力も全くかからないです。

補足

ご回答ありがとうございます。

地球のでこぼこを考えると、単純に海抜数十キロ程度のものかと考えています。
３．６万キロというのは静止衛星の距離だと思いますが、この場合、遠心力を得るために橋自体も衛星のように円周方向に動く必要があるのでしょうか？

回答No.4

kiyocchi50

他の人も書いていますが、地球が真円で密度も均等、橋の材料がきわめて強靭で、精度もものすごく高いと仮定するなら、橋げたは建設後に取り払っても良いはずです。橋は浮いているわけですから、最初のうちは地球と一緒の早さで回ると思いますがだんだんずれてくるのではないかと思います。

補足

ご回答ありがとうございます。
ここまでにご回答頂いた内容をまとめますと、
（１）理想状態ではそのようになる
（２）ただし現実にそのような橋の作成はまず不可能
（３）（理想状態でも）橋ができた場合、その動きは自転とはずれる？
ということでしょうか。（３）について、ずれの具合等がお分かりになりましたらお教えください。

回答No.3

redowl

地表（地面、海面）に触れないように浮いた状態を、保つ。のは無理でしょう。
ある地点では地表に触れる、ある地点では浮いている状態であるのも無理でしょう。
この状態を維持できる以前に、構造物が崩壊していることでしょう。

補足

ご回答ありがとうございます。
やはり現実を考えると、橋の構造が一番問題となりそうですね。

回答No.2

haukappu

完全な理想状態だと浮くはずですが、実際には
橋のたわみ、気流の影響、設置する精度により難しい
と思います。
場所による重力の強弱の差もありますので、海面からの距離一定とかでは落っこちてしまいます。（ジオイド）

自転は、質量が違うのでずれが生じると思います。

（全部推測です）

補足

ご回答ありがとうございます。
まず、理想状態を考えた場合はやはり浮くと考えてよいでしょうか。
自転との関連はもうひとつ興味がある点です。

回答No.1

cubics

発想はおもしろいですね。重力に対して、一周する輪がアーチのように対抗して浮かぶ、あるいは人工衛星が上空で静止しているイメージでしょうか。
実際には、重力は地平で同じではないので、「輪っか」に対して均等には働きませんから、重力が強く働く場所に「落ちて」しまいますね。それを支えないといけません。
もちろん建設中に支えておく必要もありますから、どこかで支えないと、橋は落ちますね。

またアーチのように自分の重さに耐えるには、かなり頑丈な橋でなくてはならず、そうなるとさらに重さが増してしまいます。
ということは橋というよりは、地球を覆うドームというか殻のような構造にしないといけないかもしれません。
まあ、そういう夢の材質ができたら、橋も可能でしょう。
自転については、建設中に地球と固定していれば、完成後も同じ速度でまわっているでしょうね。
そして、その後は大気との摩擦とか、重力のひずみとかでずれてくるのではないでしょうか。
完成した構造体が浮かぶとしての話ですが。^^;)
落ちないようにするには、動力が必要でしょうね。

補足

ご回答ありがとうございます。
重力の不均衡によりどこかの地点で落ちると考えた場合も、それが一点（輪なので２点はないですが）であれば、他の地点からみれば浮いたように見えることになるでしょうか。
ここでいう動力とは例えばどんなものがよいか、もしお分かりになりましたらおしえてください。