ムササビの滑空距離の物理法則

質問

ムササビの滑空距離について調べているのですが、
仮にムササビの初速をＶ０（m/s）として、体重をｍ（ｋｇ）、表面積をｓ平方メートルとすると、滑空距離ｘは何ｍになるのでしょう。

単なる水平投射ではなく、空気抵抗についても考慮したいと思うので、
そこら辺の式も一緒に示していただけるとありがたいです。

どうかよろしくお願いします。

回答No.4

noname#94887 · ベストアンサー

No.3です。先の回答で簡略にした部分を補足します。

滑空中の釣り合いの各式は以下になります。
（仮定したのは体重：Ｗ＝１ｋｇ、速度Ｖ＝１６ｍ／ｓ）
・滑空角：Ｌ／Ｄ＝２.２なので　tan-1(１／２．２）≒２４°
・揚力（ムササビ背中に直角に上方）：Ｌ＝Ｗcos２４°
　これは　１ｋｇ×０．９１　なので　　　　Ｌ＝０.９１ｋｇ
・抗力：Ｄ＝Ｗsin２４°　、１ｋｇ　×０.４１＝０.４１ｋｇ
・沈下速度：　Ｖｄ＝Ｖsin２４°＝１６×０.４１≒６.６ｍ／ｓ
・揚力係数　　ＣＬ＝０.６３　　抗力係数　ＣＤ＝０.２８

ただ１６ｍ／ｓって時速６０ｋｍ近いので速すぎる気がした
のですが、ここ↓にも時速５４Ｋｍとあるので間違いでは
なさそうです。
飛行速度
http://akaitori.hp.infoseek.co.jp/sokudo.htm
木を蹴っていきなりこの初速になるんだろうか、とも思えて
きましたが、最初は垂直ダイブに近いのかもしれません。
また水平ではなくやや上方に飛び出したり逆に下方に向かう
のが常でしょうから事情はもっと複雑でしょう。

なにより当人達に個体差があり、かつ「揚抗比最大になる姿勢を
保ちながら最長距離を目指す」意識も初めから無いので、こんな
のは正に机上の空論でしかない訳ですが．．．。

回答No.3

noname#94887

ここ↓によると滑空距離は１６０ｍ程度だそうです．．．が条件は全く
解りませんし回答ではないですね。
ムササビ　Wiki
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A0%E3%82%B5%E3%82%B5%E3%83%93

知らなくてはいけないのは実は「揚抗比」だけです。最長滑空距離を
求めるにはこの揚抗比最大がいくらか解れば出ます。
（これは滑空比と同じです。）
ここ↓によると
飛ぶ　生物の飛行から学ぶデジタル素材
http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0020a/manual/index_3_s_02_3.html
ムササビの揚抗比は２．２だそうです。以外に少なく．．．もないかな。
平板翼に近く、縦方向の方が長いくらいの矩形翼ならそんなものかも。
つまり高さ１００ｍの木から水平に飛び出したムササビは２２０ｍ地点
に着地します。実際には安定を取るため動いている尻尾の抵抗とか、
常に変形する翼ですのでもっと悪くなるでしょう。最初の１６０ｍという
のも結構ホントらしい数値に見えます。

ついでに揚力・抗力係数も逆算して見ましょう。体重１ｋｇ、３０ｃｍ平方
の飛膜（翼）、飛行速度１６ｍ／ｓとすると（空気密度１／８ｋｇ・sec＾２／ｍ＾４）
１ｋｇ＝１／２・１／８・１６＾２・（０．３）＾２・ＣＬ　　　∴ＣＬ≒０.７
Ｌ／Ｄ　＝２.２　より　ＣＤ≒０.３２
従って空気抵抗は　Ｄ＝１／２・１／８・１６＾２・（０．３）＾２・０．３２＝０．４６ｋｇ
．．．になります。

回答No.2

indoken

問題の立て方自体に、間違い・無理があります。
このような問題では、滑空比など、グライダーの飛行性能の考え方が、参考になると思います。

お礼

グライダーの滑空比・・・
参考にさせていただきます。

回答No.1

gohtraw

動物の体のような形状のものを数値化して式に組み込むことは非常に難しいと思います。

お礼

グライダーなどを参考にしてみます。