遠心力をつかった重力の生成について

質問

ＳＦ映画で遠心力を利用して擬似的に重力を得ている宇宙ステーションなどが登場します。
例えば映画「２００１年宇宙の旅」に登場する宇宙ステーション（添付画像参照）も確か回転によって重力を得ていたと思いますが、実際のところ、地球上と同程度の重力を得るには、どのくらいのスピードで回る必要があるのでしょうか？　この宇宙ステーションの正確な大きさは知りませんが、仮に直径４００メートルくらいとした場合、どうでしょうか？
また、もし必要なスピードがあまりに速い場合、中の人は目が回ったりしないでしょうか？

※もし画像に著作権上の問題があるようでしたら削除してください。

回答No.1

burahuman · ベストアンサー

最適なサイトがありました。

http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi

半径200ｍ 地上で60キログラム重の人間、回転速度2rpmとするとこの人は約54キログラムの力を体重として外側に感じるでしょう。

一般に遠心力は
F=mRω2 で計算されます。　　　
F=遠心力
m=質量
R=半径
ω=単位時間に移動した角度

先ほどの計算にはωを使っても良いです。
また目が回るかどうかですが外の景色が見えなければ人間には本物の重力か遠心力かを区別出来ませんので地球上と同じ感じの重力を感じるだけだと思います。
ただ物体を上に持ち上げると半径が小さくなる分重力も小さくなり少し軽く感じるかも知れませんね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
上のリンクでうまく行けなかったのですが、コレ
http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=09000000%2e%8e%a9%8d%ec%82%cc%8e%ae%82%f0%93o%98%5e%82%ad%82%be%82%b3%82%a2%2f03010000%2e%90%ea%96%e5%95%d2%2f10000100%2e%89%93%90S%97%cd%82%f0%8b%81%82%df%82%e9%2fdefault%2exml&charset=Shift_JIS
ですよね？　便利なサイトですね。ありがとうございます。

なるほど、景色が見えなければ目は回らないというわけですね。せっかく宇宙に来たからには外の景色を眺めてみたいかもしれませんが（笑）。直径４００メートルもあれば、走る電車から風景を眺めているのと似たような感じでしょうか。

回答No.3

mmmma

遠心力＝質量×半径×角速度の２乗です。

物質に働く力は、質量×加速度であらわされ、地球上での重力加速度は約9.8m/s^2です。

ということで、
半径×角速度の２乗＝重力加速度＝9.8
ですから、半径200mだと角速度は約0.22rad/sですね。
「度」に直すと、一秒間に12.7度くらい回る感じです。

計算、合ってるかな…

お礼

今回回答していただいた３人の方によると、だいたい３０秒弱で１回転、１分でほぼ２回転するくらいのスピードが必要だということですね。ありがとうございます。そうすると「２００１年宇宙の旅」での回転スピードはあながち間違ってなさそうだということがわかりました。

補足

すみません、みなさんにポイントを差し上げたかったのですが、できず・・・・。他の方は参考になるサイトを書いていただいたということでお許しください。

回答No.2

equinox2

以下の２ページ目を参照してください。
rが4倍なので、1回転28秒くらいでしょうか・・

http://homepage2.nifty.com/ysc/SF0A.pdf

お礼

これまたドンピシャリのサイトですね！
ありがとうございます！