ヘリウム風船がいつまでも浮いているエネルギーは？

質問

家でヘリウム風船が椅子に紐で結ばれて浮いています。もう２、３日になるでしょうか。

ヘリウム風船は紐を通して椅子を上方へ引っ張っています。もちろん、椅子を動かすことはできませんが、持続的に引っ張っているはずです。

だとしたらこの運動エネルギーはどこから供給されているのだろうと気になって仕方がありません。

ヘリウムが何の化学変化も起こしてないのに、ずっとエネルギーを発している（上方への引っ張る力）気がして、永久エネルギーみたいな気がしてなりません・・・。

どうしていつまでも上方へ引っ張っていることができるのでしょうか。どこからそのエネルギーを手に入れているのでしょうか。エネルギー保存の法則とかがあって、絶対に引っ張っている分、どこかでエネルギーを手に入れているはずだと思うのですが。

おバカな質問ですみません（汗）

回答No.12

noname#221368 · ベストアンサー

腕の疲労について・・・。

　まずヘリウム風船が浮きたがるのは、エネルギーを貰ってるからでなく、力のバランスが崩れてるからです。どんな物でもそうですが、物が静止するためには、作用する力が釣り合ってる必要があります。

　最初に風船と同じ形状の空気を、空中に考えて下さい。さらに丸いと考えにくいので、直方体の形状を想像して下さい（想像だけなら、OKですよね？）。直方体の空気塊は、空中に浮かんでいられるはずですが、しかし空気塊も物である限り、そこには重力が働きます。にも関わらず、支えなしで、空気塊は、空中に浮かんでいられます。

　支えが必要です。それが、直方体の空気塊に作用する、周囲の空気からの大気圧です。直方体の側面に作用する大気圧は、横向きなので、今の場合は無視してOKです。

　直方体上面にかかる大気圧（押し）と、直方体下面にかかる大気圧（押し）を計算すると、下面の方が僅かに大きく、上下面での圧力差は、

　　下面の圧力－上面の圧力　＝　空気塊の重量　　(1)

になってる事がわかります。さらに(1)は、空気塊がどんな形状であっても、

　　空気塊の表面に作用する圧力の合力　＝　空気塊の重量　　(2)

という形に、一般化できる事もわかります。けっこう鬱陶しい計算の結果ではありますが・・・。

　という訳で、空気塊の重量→ヘリウムの重量、と入れ換えれば、空気塊の重量＞ヘリウムの重量なので、

　　風船の表面に作用する圧力の合力　＝　空気塊の重量　＞　ヘリウムの重量　　(3)

となって、風船は浮きたがります。だから紐で引っ張っておかないと、風船はどんどん「浮上」しますが、以上の話は「エネルギーと無関係」です。ここまでOKでしょうか？(^^；)。

　ただし、紐で引っ張らないで、風船をどんどん浮上させたら、風船は「移動した」ので、この時は間違いなくエネルギーを貰っています。これは正しいです。

　ところでさっき「エネルギーと無関係」と書きましたが、力の発生にエネルギーはいらないの？、という素朴な疑問は、本当は究極の問いです。質量や重力の発生機構と同じくらいに難しい問題になってしまうので、ここではスルーします(^^；)。

　ただ、目に見える現象として、「力の発生にエネルギーは必ず必要」となったら、真夏でもストーブを焚き続けないと、自宅が自重で潰れてしまうなどという、恐ろしい事態になるので、「力の発生にエネルギーは不要」は、経験事実として認めて下さい(^^；)。

　で、やっと腕が疲れる話です。今度は、ダンベルをエキスパンダーで10年ほど、天上から吊るしておきます（危険ですけど(^^)）。10年後にダンベルを外したら、エキスパンダーは決して、もとの長さに戻らないはずです。つまり10年の間に、エキスパンダーのバネは、ダンベルの重量の影響で、伸びた訳です。
　このような現象を、クリープやリラクセーション、もっと漠然と静疲労と言い、永久構造物を目指す橋などでは、決して無視できない現象です。橋の設計では、クリープやリラクセーションを最初から見込んで、設計します。

　リラクセーションを起こしたバネを、もとの長さに戻すには、それを強引に圧縮して縮めてやる必要があります。この時には、確実にエネルギーを使います。

　腕の筋肉のバネに相当する化学分子は、アクティンだったかミオシンだったか忘れましたが、これは非常に伸びやすいバネとみなせます。そうすると、ダンベルを持ち続けるには、常にエネルギーを供給する必要に迫られます。疲れますよね(^^)。

　カロリー計を用意して、素手でエキスパンダーのリラクセーション矯正を行えば、そのためにかかったエネルギーを測れる事にもなりますが、・・・まぁ、これは冗談です(^^)。

お礼

ありがとうございます。直方体の空気塊を考えたら論理的にすっきりしているし分かりやすいです(^_^)

直方体の空気塊には上下左右から大気圧という力がかかっているのですね。上下の運動について考えるときは側面を考慮する必要はなく上面と底面を考えるのですね。

空気塊の表面に作用する圧力の合力　＝　空気塊の重量

ということですと、上面と底面の差を考えればよく、回答者様によれば底面の方が圧力が大なのですよね。ここについては私は上面が圧力が大で、下方に向かって重量が生じると思うのですが。間違ってますか。「重量」だから上面からの圧力の方が強いという条件でなければ地球側（地面側）に力がかからないと思うのです。

ここまでが空気塊の重量についてで、次にヘリウム塊の重量についてです。直方体のヘリウム塊を考えると、やはり側面を考慮することはないので上面と底面を考えると思います。そこで、

ヘリウム塊の表面に作用する圧力の合力　＝　ヘリウム塊の重量

で、ヘリウム塊は空気塊より重量が軽い。

だから、空気塊が下になりヘリウム塊が上になったほうが安定する。だから、ヘリウム風船は浮くということですね。

ここで、ヘリウム塊であるヘリウム風船が上方に移動していくときは、ヘリウム塊であるヘリウム風船は運動エネルギーをもらっている。

ところで、ダンベルとエクスパンダーの例も面白いです。確かに伸びますね。この現象をクリープやリラクセーションというのですね！！　この場合は、ダンベルはエクスパンダーに対してものすごくゆっくりな加速度を与える仕事をしているような気がします。

エクスパンダーを５０cm伸ばす力/１０年

のようなゆっくりした加速度？の仕事です。

回答No.13

noname#221368

#12です。

＞ここについては私は上面が圧力が大で、下方に向かって重量が生じると思うのですが。間違ってますか。
＞「重量」だから上面からの圧力の方が強いという条件でなければ地球側（地面側）に力がかからないと思うのです。

　それが・・・、間違っているんです。この点が、力の釣り合い（作用・反作用の法則）を現実問題に適用しようとした時に起こる、わかりにくさです。添付図の図-1を参照して下さい。

　地面に立てられたある柱を想像し、柱頭に力Ｆを作用させた、として下さい。ただし柱の重さはないものとします。この柱をＡ，Ｂ，Ｃの三つの部分に分けて（図-1の左）、力の「伝達」を考えます。それが図-1の右です。

　図-1の右に示したように、Ａ－Ｂ，Ｂ－Ｃ，Ｃ－地面間では、逆向きの同じ大きさの力Ｆが、必ずペアになって現れます。そうでないと力が釣り合わず、Ａ，Ｂ，Ｃは物体として静止できないからです。特に赤枠で囲ったＡに注目すると、Ａの上下には大きさの等しい力が働いています。

　　・Ａの上下面に等しい力が働いていても、柱頭の力Ｆは、地面に伝わります。

　逆にそうでなければ、柱頭の力Ｆは、地面に伝わりません。例えば、Ｂ下面の力が０なら、Ｂは、

　　・ＡにもＣにも地面にも接触する事もなく、地球を突き抜けて、ぶっ飛んで行く事になります。
　　・Ｂ下面の力が０とは、「ＢがＡに力を伝えていない」事を示すからです。

これが、力の釣り合いです。

　図-2は、柱が重さを持つ場合です。Ａの上面には、Ｂの全重量Ｆbがかかりますが、ＣはＡも含めた全重量、Ｆb＋Ｆaを「支える必要がある」ので、Ａ下面には、「Ｆb＋Ｆaの力が作用」します。Ｆaはもちろん、重力によって発生した「Ａの重さ」です。

　図-2の横に引っ張った点線は、Ａ，Ｂ，Ｃを「大気層」と考えて下さい、という意味です。という訳で、Ａ下面に働く大気圧は、上面に働く大気圧より、僅かに大きくなります。Ａの重量は大気密度が一定なら、Ａの厚さに比例するので、大気圧は大気の深さに比例して増加する事になります。

　現実には空気は、「自身の大気圧で圧縮されて、密度が増えて」比例しませんが、床から天井までというような短い距離でなら、比例は十分に成り立ちます。空気より圧縮性の低い（密度増加が極めて小さい）海水での水圧は、深さに比例するよ、という話はお聞きだと思います。

＞この場合は、ダンベルはエクスパンダーに対してものすごくゆっくりな加速度を与える仕事をしているような気がします。

＞エクスパンダーを５０cm伸ばす力/１０年

＞のようなゆっくりした加速度？の仕事です。

　「エクスパンダーを５０cm伸ばす力/１０年」は駄目ですが、イメージはその通りで、ダンベルは10年かけて、「エクスパンダーを５０cm伸ばす仕事」をした事になります。

お礼

ありがとうございます。かなり難しいですね(^_^;

わかるのは、Ａ、Ｂ、Ｃの部分に分かれた柱が接している状態は、Ａ、Ｂ、Ｃにはお互いに上下に同じ大きさの力が作用していて、それで静止している状態だということです。もし、作用、反作用みたいに力が作用していなかったら、その静止状態のＡ、Ｂ、Ｃに上方から下方に向かう力Ｆが作用しても地面に対して力が伝わらないということです。

Ａ、Ｂ、Ｃを「大気層」と考えた場合には、Ａの上面には「Ｂの重量の分」、Ａの仮面には「Ｂの重量＋Ａの重量の分」がかかり、ＡとＢの接点には「Ｂの重量＋Ａの重量」の下向きの力が加わり、それに対してＣから逆方向の「Ｂの重量＋Ａの重量」の上向きの力が加わり静止している状態になるということですね。

なお、エクスパンダーのお話はイメージとして合っていたとのこと、よかったです！！

補足

図までついていてすごいと思うのですが、すぐに理解が追いつかず・・・、このへんが基礎学力の無さなのですが、ゆっくり時間が取れるときに考えて見ますのでお待ちくださいね。

回答No.11

delli7

まず、感覚的に理解しやすくする為に部屋を閉じ切って下さい。（と想像するだけでいいですよ）

１．いま、2mの位置にあるヘリウム風船の紐を引っ張って、1mほど風船を下げて下さい。
このとき風船の浮力に逆らって紐を引いたので、あなたは仕事をしました。
この仕事のエネルギーはどこにいったのでしょう？
風船は2mから1mに下がった（位置エネルギーは減った）のに？？？

答えは、いま風船のある位置（1m）にあった空気が、最初に風船のあった位置（2m）に
持ち上がった（高くなった）ことによる位置エネルギーに変わったのです。
あなたの仕事エネルギー ＝ 空気の位置エネルギー＋風船の位置エネルギー

空気と風船の位置が入れ替わっただけですが、比重は空気の方が重いので差し引きはプラスになり、
あなたのした仕事エネルギーと等しくなります。

２．さてここからが本番です。 風船の紐を放します。
風船は上昇し、同時に目には見えませんが風船の上にある空気は風船の下側に移動します。
風船は上昇しますが、同じ体積の空気が落下していくわけですね。
比重は空気の方が重いので差し引きはマイナスになります。
つまり風船と空気の全体の位置エネルギーが減りました。
この減ったエネルギーはどこへ行ったかというと、空気が移動する時の運動エネルギー（風）や
風船の運動エネルギーになります。
紐が伸びきると衝撃は振動エネルギーになり、風のエネルギーと共に最終的には熱になります。

３．さて、このあと、風船は上昇しようとしていますが紐があるので上れません。
でもこれは風船の上にある重たい空気が風船が邪魔で下に落ちられない状態とも言えます。
いま私の目の前のコタツの上にみかんがありますが、みかんが落下しないようにコタツが
エネルギーを与えているわけではありません。
紐の張力とコタツの抗力の違いはありますが、位置エネルギーが高い状態から低い状態に落ちようとしているのを
紐やコタツが邪魔している状態です。

お礼

ありがとうございます！！

空気が移動するエネルギーは考えていませんでした。（３）は微妙なのですが、（１）と（２）はそうか～と納得しました。

例えば、私がヘリウム風船を１ｍ下方に引っ張るときは、ヘリウム風船の体積分の空気を１ｍ上方へ移動する仕事をしたのですね。

私がヘリウム風船の紐を放したときには、私は何も仕事はしていなくて、ヘリウム風船とヘリウム風船の上方にあった空気の位置エネルギーが減ったのですね。その減った位置エネルギーはヘリウム風船が上方へ移動したときに周りの空気分子を動かすエネルギーになったわけですね！！

回答No.10

TT414

gldfishさん
>原子番号2ということからもおわかりのように、気体のヘリウムは世の様々な気体の中でもとても軽い気体なのです。
違います。ヘリウムは原子番号2ですが原子量4です。水素は原子番号も原子量も1です。水素原子は単独でいられないので水素分子になりますがそれでも分子量2でヘリウムの半分です。

補足

ヘリウムと水素の地球の大気中での質量比はHeと2Hとして存在しているから2:1ということですよね。

回答No.9

foomufoomu

いくつか、勘違いが見られるようですが、

＞なんだか、力学ではF=mvだった気がします。
F=m*aです。aは加速度です。（が、今回の質問とは関係ありません）

＞速度がなければ力は発生していないのですね。
速度と力は別です。速度がなくても力は発生していることがあります。速度があっても力がかかってないこともあります。
また力とエネルギー(=仕事)も別のものです。エネルギーには多くの形がありますが、そのひとつは、
エネルギー(仕事)＝力×移動距離
です。

＞人間が手で何かを持ち上げて、そのまま、その場所にとどめておくのは疲れるし、
＞エネルギー使っていると思うのですけど・・・。
これは、難しい問題で、いまだに、なるほどと思う説明を見たことがないのですが、
ひとつの説明は、持ち上げていると疲れるのは、生理学上の問題で、物理学の問題ではない。というものです。
別の説明は、人が物を持ち上げているときは、小刻みに上下に動いていて、それが仕事になっている。というものです。

＞ヘリウム風船が椅子を上方へ引っ張って、椅子がそれに抵抗して下へ引っ張っているのに
＞エネルギーは使っていない。う～ん、では、何を使っているのでしょうか・・・・。
くりかえしますが、力だけでは、エネルギーにはなりません。
これについては、これまでの回答にもいくつも書かれています(たとえば、机の上に置いたコップと同じ)

補足

すみません。だいぶ混乱してきました。

速度と力とエネルギーの区別がよくわからなくなってきました・・・。

ご説明の

(1)速度がなくても力が発生している場合

(2)速度があっても力がかかってない場合

もどういう場合だろうと考えています。

以下、私の理解です。

速度：物（実体がある）または波（実体がない）が単位時間当たりに移動する距離のこと。速度を変えるには力やエネルギーが必要

力：物に対して加速度を与えて、その結果、物の速度を変化させることができる力学的エネルギーのこと

エネルギー：物に対して加速度を与える力学的エネルギー、分子の運動に加速度を与える熱エネルギー

(1)速度がなくても力が発生している場合：机の上にある静止している物体を横から押したが動かなかったその瞬間？

(2)速度があっても力がかかっていない場合：宇宙空間（物質がなにもないところ）で物が動いているとき

これで合ってますか？

回答No.8

mazeran

>だとしたらこの運動エネルギーはどこから供給・・・

ヘリウム風船の紐が椅子に固定されて静止している場合、風船自体が運動していないのでエネルギも消費しないんです。
御礼のところに書かれていましたが、力を発生させるには「速度」ではなく、「加速度」になります。
質量のあるものが速度を持って移動すれば、「エネルギ」を持つことになります。
質問と御礼の文章を読んでると、多分、質問者様は「速度と加速度」、「エネルギと力」、「質量と重量」の違いに曖昧なところがあると思われます。

ヘリウム風船が浮かぶのは、地球の「重力」が原因なんです。
つまり、「エネルギ」ではなく「力」だと言うことです。

家の中にある椅子に風船の紐が結んであるわけですね。
じゃあわかり易く説明すると、その家を、床と天井が反対になるようにひっくり返った状態になった時のことを考えてみてくださいな。
すると今まで床だったところが天井の位置になるわけで、そこからぶら下がる形で椅子があり、その椅子から紐がぶら下がり風船が付いている。
見方を変えると、「天井（以前の床）から風船がぶら下がっている。」状態に見えませんか。
状態はこれと同じと考えて問題ないです。

次は通常の状態で考えると、たとえば物に紐を付け、その紐を天井に固定すると、物は天井からぶら下がります。
これは「重力」と言う「力」が物を引っ張っているからこの状態になります。
この状態では、「エネルギ」は一切消費していませんよね。
もしエネルギが消費されていれば、必ず「熱」が発生するんですが、熱なんか発しませんよね。

その次はヘリウム風船で考えます。
地球の重力が原因と書きましたが、説明します。
重力が空気を引っ張っているのはご存知かと思います。
それを我々は「気圧」として感じるわけです。
「気圧」は「圧力」と言う「力」なので、平衡を保とうとする性質があります。
その中に比重の小さいヘリウムを詰めた風船を置くと、水の上に船を浮かべる時と同じで、風船があることで押しのけられた空気が平衡を保とうとし、風船に対して重力（気圧）の弱くなる方向へ、つまり上方へ押し上げる形の力となって働くわけです。
しかしこれも無限ではなく、上方へ行くと空気の圧力は小さくなるので、平衡したところで上昇運動は停止します。
正確には、「その高さの空気と、風船の中のヘリウムの単位体積当たりの質量が等しくなる高さ。」です。
よって、「永久機関」ではありません。

重力によってできた空気の圧力が、平衡を保とうとして風船に力を発生させた結果、風船は紐を介して椅子と釣り合いの関係にあるが、椅子の力が強いので、椅子が風船を下向きに引っ張っている状態と言えます。

Ｎｏ，５の方が書かれていますが、人を例にして仕事を説明されています。
人間にとっては、罰を受けバケツを持って廊下に立っているだけでエネルギを使いますが、理科（物理）では確かに仕事はしていません。
なぜか？。
理由は、人間には自由度の高い「関節」がたくさんあり、関節の角度を保つために「筋肉」を使っているのですが、筋肉を動かすには、食物から摂ったエネルギを使うからです。
つまり、「バケツを持つ」と言う姿勢を保つために、体中の筋肉にエネルギを与えないと、姿勢を保つと言う「釣り合い」が取れないために、物理で言うところの仕事とは違って来るんです。
棚や台は、その形を保とうとするためにエネルギを必要としませんよね。

お礼

学校の先生みたいに教えていただいてありがとうございます。

はい、「速度と加速度」、「エネルギと力」、「質量と重量」の区別がはっきりできていないところがあると思います。

力を発生させるのは「速度」ではなく「加速度」なのですね。そこからスタートして改めて考えてみようと思います。

ヘリウム風船が浮かぶという現象に関わっているのは重力という「加速度」、だから「力」（力学的、運動エネルギーと理解しました）なのですね。

床と天井を反対にして考えてみるのは、今回のヘリウム風船の問題に関わっている「加速度」「力」の問題は地球に対しての上方、下方を入れ替えて考えてもよい問題だからですよね。

ヘリウム風船が浮いている状態に戻して考えると、「空気が存在している＝気圧がある」、気圧があることから圧力を一定に保とうとする性質が働く（パスカルの原理みたいなもの？）、すると気圧がヘリウム風船を押すのだが下方より上方のほうが空気の密度が低いので、ヘリウム風船は上方へ押される。

それで、ヘリウム風船は上方へ移動しようとするが、紐で椅子にくっついていて、ヘリウムが上方に引っ張るのと同じ強さで椅子が正反対の方向へ引っ張っていて釣り合っている。椅子の方に働く重力がヘリウム風船の浮力より長いベクトルなので椅子は動かないということですよね。

ところで、Ｎｏ．５さんのたとえが、回答者さまの説明でより分かりました！！

人間には関節があって、その関節を動かさないようにするために筋肉を収縮させている。つまり、筋肉の収縮のためにＡＴＰを使っているのですね。

ですから、関節を介さないで物を支えればエネルギーを使いませんね。たとえば、前腕のとう骨と尺骨のある部分（肘関節と手首の関節を含まない）の近位（体幹側）を机の上に置いて、遠位（抹消側）に物を乗せても全然疲れません！！　びっくりです。

回答No.7

noname#146820

＞しかし、ヘリウムの磁場特性とは・・・。初めて聞きます・・・。

記載してあるのですが、気にならないのでしょう。

ttp://ja.wikipedia.org/wiki/ヘリウム

右側のボックスに注目

外見 → 一般特性 → 物理特性 → 原子特性 → その他　を見て下さい。

ttp://ja.wikipedia.org/wiki/反磁性

お礼

ありがとうございます。

ヘリウムが反磁性であることがわかりました。ウィキペディアを見て思い出しましたが、反磁性という用語は電磁気学で出てきたと思います。触りだけしかわかりませんけど。

磁石を近づけると反対の極？になって反発する性質ですよね。水とかも強い磁石を近づけると逃げるとか。

そこで以前のご回答に戻ってもう一度読んでみました。

地球上の磁場（Ｎ極）を受けて、ヘリウムガスが反磁性でＮ極になって反発しあってヘリウム風船が浮いている可能性があるということですか。

空気の平均分子量28.8?とヘリウムの分子量2?（希ガスだから単原子で存在するんでしたっけ・・・）の違いで、浮いているのではないかと思いますが、反磁性が原因である可能性もあるのでしょうか。

だとすると、空気中で上方に移動する（浮力が働く）ヘリウム以外の分子は常温のときに気体でかつ分子量が28.8より小さい分子だと思いますが、それらの分子は全部「反磁性」を持っているのでしょうか。そうだとすると反磁性説も納得できます！！

回答No.6

datchi417

ヘリウムが周りの空気より軽いため、浮力で浮いているだけです。
（船が水に浮いているのと一緒）
風船からヘリウムが抜けて、風船の重さを浮かせるだけの浮力を得る量が確保できなくなれば床に沈みます。

お礼

ありがとうございます。

ヘリウムが空気より軽いから浮いているのはわかります。

それは船が水に浮いているのと一緒なのですね。わかりやすいたとえだと思いました！！

回答No.5

noname#252332

風船がそれよりも重い空気の上に浮いていることは、発泡スチロールがそれよりも重い水の上に浮いているのと同じです。これはエネルギという観点で見ると、コップが机の上に置いてある状態と同じなのです。コップが床に落ちないという状態を保つためにはエネルギを必要としません。発泡スチロールが水に浮くという状態を保つためにはエネルギを必要としません。風船が浮くこと自体にも、エネルギを必要としないのです。

　しぼんだ風船を差し上げておくには腹がへる。これはエネルギを消費しているに違いない。風船にヘリウムを詰めることで腹を減らさずに風船を差し上げることが出来る。ヘリウムが我々の替わりに仕事をしているのだ。・・・というのは誤りです。単に物体が高い位置にある状態そのものは、理科で言うところの「仕事」をしていることになりません。台に乗せても労せずして結果は同じなのです。

　風船に仕事をさせるには、これを上下させる必要があります。風船を低い位置に押し下げたとき、風船には浮力に関する位置のエネルギが増加します。その証拠に風船に小さな荷物を付けて放せば荷物を上に持ち上げることが出来るでしょう。その結果、風船は浮力に対する位置のエネルギを失い、代わりに荷物は重力に対する位置のエネルギを増加します。エネルギの元は風船を押し下げる労働ですから、浮力の存在自体はバネや重力と変わりません。

　ある「すごい」状態でとどまっていること、これ自体は理科で言うところの「仕事」とは言いません。引っ張っていること自体にはエネルギがいらないのです。私が自動車を持ち上げる。めちゃめちゃ腹が減りますが、持ち上げ続けている状態そのものは理科で言う「仕事」とは言えず、エネルギを必要としないはずなのです。現に私が顔を真っ赤にして自動車を持ち上げている状態と、その自動車を同じ高さの台の上に載せることは、自動車のエネルギの移動という点で同じです。自動車を上げたり下げたりした時に初めてそれは「仕事」であると言えます。そのとき自動車には高さの変化に応じて位置エネルギの増減があります。

　ヘリウム風船の場合は、低い位置に居るときに浮力に関する位置エネルギが大きいと言えます。上に上がってしまうことはこのエネルギをある程度失ってしまった状態です。この風船に再度「浮き上がる」という仕事をさせるためには、風船のひもを引いて風船を引き下ろすという労働が必要になります。浮力によって上下が入れ替わっただけで、ひものついたおもりと変りません。上下に移動するときにエネルギの交換が行われるだけで、留まっている状態ではエネルギを消費しません。

お礼

詳しく説明していただいてありがとうございます！！

その場所でとどまっていることは理科では仕事はしていないことになるのですね。

なんだか、力学ではF=mvだった気がします。速度がなければ力は発生していないのですね。

でも、回答者さまにご説明いただいて、さらにこの常識的なことがわからなくなってきました。

人間が手で何かを持ち上げて、そのまま、その場所にとどめておくのは疲れるし、エネルギー使っていると思うのですけど・・・。

ヘリウム風船が椅子を上方へ引っ張って、椅子がそれに抵抗して下へ引っ張っているのにエネルギーは使っていない。う～ん、では、何を使っているのでしょうか・・・・。

少なくともヘリウム風船と椅子をつないでいる紐が「蜘蛛の糸」のようにとてももろいものだったら、時間が経つと引っ張り合いで紐が切れるような気がするのです。紐を切ろうとする引っ張っているエネルギーが加わっているのではないでしょうか。

回答No.4

noname#146820

半永久機関のエネルギーを貰い、変換して反重力を形成しています。
エネルギー源は、足元から放出する磁場（Ｎ極）。
ヘリウムの磁場特性は、反磁場です。
反磁場特性のある原子は、磁場エネルギーを吸収すると反発します。
つまり、Ｎ極－Ｎ極、Ｓ極－Ｓ極に相当する。

以前、磁力で吊り上げた物体を反重力と書き込んだら、「お前茶化されているよ」とボケを入れられた。

＞おバカな質問ですみません（汗）
専門的な要素なので、あっ晴れです。
ＵＦＯが浮いている原理です。

補足

ご回答いただいてうれしいのですが、どうして重力の話が磁場の話になったのかわからなくて困っています(;_;)

ヘリウム風船が重力という半永久機関のエネルギーを貰って、浮力という半重力を形成しているということをおっしゃっていることはなんとなくわかります。

しかし、ヘリウムの磁場特性とは・・・。初めて聞きます・・・。

おバカな質問をほめてくださってありがとうございます(^_^)

回答No.3

isa-98

逆が重量でして、一度はエネルギーを取り出せますが、永久にはなりません。
重力は位置エネルギーが原因ですので、風船も同じでしょう。

補足

重量とは質量のことでしょうか。なんだか、質量が減るときにエネルギーを放出するというのは聞いたことがあります。

一方で重力は永久にある力ということだと理解していいですか(?_?)