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水風船の中に金魚を入れて床にぶつけたら?

noname#104477の回答

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noname#104477
noname#104477
回答No.7

No.3です、この問題は救命装置云々よりも思考実験として考えませんか?そのほうが面白いし制約が取り払われ自由な考えが出ると思いますが。 タマゴの話は比喩的表現としてはgoodですね。 順序だって考えます。 タマゴが中央に静止しているという事は比重は水と全く同じと言うことです。 この状態でビルから落とした場合風船は空気抵抗で減速しタマゴ(人間でも同じ)は空気抵抗を受けないから風船の下に押し付けられる‥と言う事は有りえません。理由を述べます。 中央に留まれると言う事は比重が同じと言う事でそれは水とタマゴの区別は無いという事です。風船の中は水だけ入っているのと何ら変わらないと言うことです。この状態で空気抵抗の中を落下させたとしても内部中央の水が下面に移動する理由は有りません。 別の例ですが電車の中にヒモが切れた風船が空中停止していて急加速又は急ブレーキをかけたとき風船はどちらに動くかと言う事を考えてください。結論は静止状態を保ちます。慣性系の中でも外でも空気と風船は区別がつかないからです。 では風船が空気より軽く、天井にへばりついている場合はどうでしょうか。ブレーキをかけると風船は後ろに飛んでいきます。 話を戻します、もしもタマゴが下に押し付けられるというならそれはタマゴの比重が水よりも大きいと言う事で、なら初めから中央には留まれません。 自由落下だろうが空気抵抗の中だろうが比重が同じ物は相変わらず中央に留まれます。これはどんな加速度や重力場の中でも同じ。 次に中央に居たタマゴが地面に激突した場合地面方向から極めて短時間(dt)非常に大きな圧力が襲ってきます。この瞬間はパスカルの原理で全方向から均等に‥などと呑気な状態ではありません。但し水を伝わる衝撃波の速度に対して衝突時の速度が充分小さければタマゴはほぼ全方向から圧力がかかり、つまりタマゴの下側と上側には圧力差はほとんど無く中身も液体ですからつぶれる事は無いでしょう。タマゴを緊急脱出させるなら実用性が高いかも知れません(笑)。 しかし人間は体の中に空間があります、肺ですね。 風船が柔らかくても水には慣性が有りますから力が分散される前に大きな圧力が人体を襲います。 その圧力に肺の空気は圧縮され肋骨は内側に折れ無事で済むでしょうか?まあコンクリートに直撃よりはダメージは少ないですが。 結局タマゴを万力で左右から圧縮すれば簡単につぶれるが大きな注射器に水と共に入れればピストンを10トン位で押してもタマゴはつぶれないと思います。 理由ですがタマゴの中身は液体なので簡単には収縮せず、又タマゴにはおっしゃるとおり全方向から直角にかかるため殻に横方向の歪は発生せず、さりとて中身は縮まないので殻の受ける圧力は中外共に同じと考えられますから。 静止状態か比較的速度が小さい時はタマゴでは完璧、人間では肋骨が折れる、鼓膜が破れるなどの危険がありますね。水では有りませんが火星探査機の着陸に同じような装置が使われましたね。

katadanaoki
質問者

お礼

いろいろありがとうございます。 スタントマンが高いところから落ちるとき、床に大きなクッションをしきますが、そのクッション自体に包まれながら、上空から落ちても、ダメージは少ないでしょうね。 もちろん現実的にはクッションは大きすぎますが。

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