慣性？

質問

物理学とは言えないかもしれませんが、未だに納得できないことがあります。
　例えば、電車の中でハエが飛んでいるとします。この時車両の外から見ると、ハエは電車と同じ速度(?)で飛びます。ですが私は、ハエは電車とは別個に運動しているので、外から見るとハエは電車についていかずにその場に残るのではないかと思うのですが何故でしょうか？

他人に聞いても納得のいく答えが得られず質問しました。慣性の意味をよく理解していないのも確かですが、どうか御回答よろしくお願いします。

回答No.5

scale--free · ベストアンサー

理想的な状況を考えます。
電車が密閉可能な箱だとすると、電車を動かすのに使われたエネルギーは電車そのものの運動エネルギーになっただけではなく、その中身(客・ハエ・空気など)の運動エネルギーにもなっているはずです。
(もちろん細かいのが好きな人は、摩擦とかで失われる分も考慮に入れるでしょうが………)

あなたから見えているハエは電車と個別に運動しているわけではないのです。
つまり、ハエは電車の中の座標系のうえで自由に運動しているのであって、電車の外の(静止)座標系の上で自由に運動しているのではないのです。
ですから、ハエが電車に衝突することはないのです。

回答No.8

goma_2000

わかりやすい例を一つ。
電車ではないですけど同じようなものですよね。

100Km/hで走っている車の中をハエが飛んでいます。
100Km/hで走っているオープンカーの中をハエが飛んでいます。

動きは違いますよね。車の中なら車と一緒に動くことはそれほど難しくはありませんが、オープンカーでは無理ですよね。そんなハエは存在しません。

これは皆さん言われているように、空気が一緒に動くかどうかに関係しています。ハエは空気に対して相対的に運動しているからです。

イメージできましたでしょうか。

お礼

確かにそのとおりですよね。　
考えてみれば、車内の空気も当然電車と共に動いていますもんね。そんな単純なことを見過ごしていました。
質問に答えていただいた皆さん、どうもありがとうございました。

回答No.7

ojisan7

わたし自身、いつも思うことですが、何かに付け、納得するということは、難しいことだと思います。

さて、質問の件ですが、このように考えたらどうでしょう。

自分の経験（体験）にてらして、現象をとらえてはどうかということです。

「わたしは、未だかつて、電車の走行方向とは逆方向に強風の吹き荒んでいる電車に乗ったことはありません。」

回答No.6

bdr

皆様の回答も参考にさせていただいてこのように考えては如何でしょうか

電車と一緒に電車内の空気も電車と同じ速度で動きます(外から見た場合)
ハエはハエの周りの空気に対して運動することになる

回答No.4

suzuka852

ハエが飛ぶという状態は、真空中でのことではなく、空気の揚力で飛んでいます。
よって、電車の中の空気も電車と同じ速度で移動している以上、電車の外との速度に関係なく、電車内の空気との相対的な速度・位置となります。
ただし、屋根がなかったり、窓が開いていて、空気の流れが出来ているときは、この限りではありません。

回答No.3

tama79

仮に、電車に窓も何もない床と車輪だけだったならば、ハエは置いていかれてしまいますよね。
電車の中では、その中の空気自体も電車と一緒のスピードで動いたりとまったりしているのです。ハエはその空気の中にどっぷり使っていると考えてください。

地球上にいるわれわれも同じことです。
地球は１日＝２４時間で１回転します。
赤道円周は約40,000kmです。
したがって、赤道上の人は1,670km/hで移動していることになります。が、大気も一緒に動いているためそんなことは感じません。これと一緒ですね。

回答No.2

BLUEPIXY

電車の中で、ジャンプしたら
電車とは別個に運動しているので、
電車の後ろの壁にぶち当たるというわけですね。
でも、そうならないのは、別個に運動しているのではないからです。
電車で運ばれているもの（人間や空気やハエ）は、すでに同じ運動をしています。

回答No.1

7th_heaven

電車内の空気も慣性によって電車と一緒に動いていると考えれば、理解できないでしょうか?

もしハエが、電車と同じスピードで進行方向と逆の向きに飛ぶことができれば、電車の外からは止まって見えますが・・・。