慣性について

質問

ふと疑問に思ったのですが、たまに車の中でハエなどの虫が飛んでいることがありますよね。
それが動いている車であれば慣性の力によって車と同じ速度でハエも動いているのだと思うことには疑問はありません。
では、例えば車が停止している状態でハエが車内の空中に飛んでいたとします。そこで車が発進し、例えば６０ｋmの速度で走りだしたとすると、ハエはどうなってしまうのでしょうか？
この場合慣性は働かないと思います。私の予想ではハエは車のスピードについて来れずに車の後ろのガラスにとまるとおもうのですが、どう思いますか？
また、たとえば６０Ｋmの速度で走る車の窓ガラスにハチがとまっていたとします。このときハチが窓から飛び立って車内でホバリングしていたとすると、時間がたつにつれどうなると思いますか？
私の考えは、空中なので摩擦はほぼないと思いますが、慣性も永遠に続くわけではないと思うので、のちに段々と車内の後方へ流れていってしまうと思います。みなさんの考えを聞かせてください。

回答No.3

sanori · ベストアンサー

こんばんは。

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では、例えば車が停止している状態でハエが車内の空中に飛んでいたとします。そこで車が発進し、例えば６０ｋmの速度で走りだしたとすると、ハエはどうなってしまうのでしょうか？
この場合慣性は働かないと思います。私の予想ではハエは車のスピードについて来れずに車の後ろのガラスにとまるとおもうのですが、どう思いますか？

加速中は、進行方向の逆方向に動いていくように見えます。
いきなり６０ｋｍ／ｈは現実には無理ですが、仮にそうだと近似すれば、６０ｋｍ／ｈの速さでバックしていくように見えます。
ただし、これらは、空気がない場合です。
ハエが飛ぶことができるのは、ハエが空気抵抗を受けやすいからです。
したがって、加速中に微々たる移動はあるとしても、ほぼ、車が静止している場合と同じことが起こります。

＞＞＞
また、たとえば６０Ｋmの速度で走る車の窓ガラスにハチがとまっていたとします。このときハチが窓から飛び立って車内でホバリングしていたとすると、時間がたつにつれどうなると思いますか？
私の考えは、空中なので摩擦はほぼないと思いますが、慣性も永遠に続くわけではないと思うので、のちに段々と車内の後方へ流れていってしまうと思います。

車のスピードが６０ｋｍ／ｈで一定ということですよね。
慣性は永遠に続きます。
慣性は力でも加速度でも速度でもないからです。
ホバリングするハエは、車内で見れば、止まって見えます。

お礼

たとえ急発進したとしても後ろにすっ飛んでいくってわけではないのですね。空気がそこまで動かないからですか～。納得しました。
慣性は永遠に続くのですね！知りませんでした。
回答ありがとうございます。

回答No.2

htms42

蠅が飛ぶことが出来るのは空気があるからです。
止まっていた車が動き出したという事を蠅は直接知ることは出来ません。車と一緒に車の中の空気が動くのでその空気に乗っている蠅が一緒に動くのです。
車の中の空気が車と一緒に動くのであれば蠅は車と一緒に動きます。空気の動きと車の動きにずれがあればはえの動きもずれてきます。

お礼

空気が関係していることには気づきませんでした。
回答ありがとうございます。

回答No.1

BookerL

＞例えば車が停止している状態でハエが車内の空中に飛んでいたとします。そこで車が発進し、例えば６０ｋmの速度で走りだしたとすると、ハエはどうなってしまうのでしょうか？

　ハエがどっち向きに飛んでいるかで答え方が変わるかと思われますが、「慣性が働かない」ということはないので、車の中から見ると、車が動き出す前に比べて後ろ向きの成分が加わって見えるでしょう。車の進行方向に飛んでいたとすると、飛ぶスピードが遅くなる（場合によっては後ろ向きの速度になる）だろうし、車の進行方向と逆向きに飛んでいたとすると、後ろ向きの速さがさらに速くなるでしょう。
　ただ、車の窓が閉まっていれば、車の中の空気は車と一緒に動くので、後ろのガラスにぶつかる、ということにはならないでしょう。動き出して加速度のあるときはハエの飛ぶ速度に少し後ろ向きの成分が加わり、時速６０ｋｍの速度になってしまえば、車が止まっていたときと変わりなく飛び回ると思います。
　車の窓が全開していれば、空気は慣性によってその場所に止まったままになるので、車が動けばハエは空気と一緒に取り残されるでしょう。車から見れば、車が走り出して風が吹き込んでくるので、ハエは風に吹き飛ばされてしまう、ということになります。

＞たとえば６０Ｋmの速度で走る車の窓ガラスにハチがとまっていたとします。このときハチが窓から飛び立って車内でホバリングしていたとすると、時間がたつにつれどうなると思いますか？

　車の窓が閉まっていて、風が吹き込まない状態であれば、走っている車の中でも止まっている車の中でも、特に変わったことは起こりません。ホバリングしているハチは、車の中から見て同じところでホバリングして見えるでしょう。
　「慣性も永遠に続くわけではないと思うので、のちに段々と車内の後方へ流れていってしまう」とはならないと思います。特に、慣性は減ったりなくなったりするものではありません。また、空中を飛んでいる昆虫の動きを考えるときは「空中なので摩擦はほぼない」などということにはなりません。空気からの力を受けて飛んでいるのですから。

お礼

車内の空気が関係してくるのですね。
よくわかりました。ありがとうございます♪