この動画について質問です。

質問

http://www.youtube.com/watch?v=Is6DvUxHzNU

この動画は、「作用反作用の法則」と「力の釣り合い」の違いについて説明しているのでしょうか？
抗力というのは、あくまで、電気反発相互作用として生まれているのであって、重力に対する反作用として生まれてるわけではない、という話でしょうか？
すなわち、重力と抗力は力の釣り合いの関係にあるのであり、作用反作用の関係にはないと言っているのでしょうか？
あと、重力は関係ないと盛んに主張してますが、重力が大きくなれば、その分、垂直抗力も大きくなるわけですから、抗力を考えるときに重力がまったく関係ないわけではないですよね？

回答No.5

noname#195146

動画を見てきましたが、この講師のセンスの悪さに愕然としました。

　まず提示した思考実験について、人体には重力が働き、それに対して電気的な反発力（人体の原子核を覆う電子と大地の原子核を覆う電子の反発力）という説明です。物理学は余計なものを持ち込まないのが常道です。

　それを言うなら、大地、つまり地球が万有引力を人体に及ぼしている。これを人体側からいえば、人体が地球に万有引力を及ぼしている。確かにミクロにみた仕組みで、人体が大地をすり抜けるように吸い込まれないのは、電子の反発力です。しかし、講師が示したモデルに持ち込む必要は何も無い。

　なぜなら、この問題を解くとして電磁気力の式なんか使いません。。使わないなら、思考実験から排除する。使わないものをゴテゴテ盛り込みたがるのは、物理を数式で解く気がないと言われても仕方ないんですよ。電磁気力の式も使うとしたら、電磁気的な反発で宙に浮いているといった思考実験にするべきです。

　次に式を立てたら、垂直だと分かるというセンスの悪さ。水平方向について自明なこと、否、自明にするために人体は垂直に立っていると描いてある。自明なことは省きなさい、と言いたいところですね。垂直に立たせたなら、人体の重心は倒れない範囲にある。そして、垂直ゆえに、重心の高さは考えなくてもよい思考実験にしてある。それでいて、力の方向は斜めかもしれないという。水平方向云々言いたいなら傾けなさい、とも言いたいですね。

　これ、高校物理のはずです。大学の物理なら、自明でも掘り下げて、「mg・cos(π/2)＝0だから」と確認することもある（その前に角度θとして一般化するんだけど）。確かにその式はどんな角度でも成り立つ、と証明するためにですね。高校物理はそこまで掘り下げません。加速度aと等加速度だけ扱う。大学物理になって、「加速度は位置の2階微分で、F(t)=md^2x/dt^2だから」（←掛かる力Fも変化する）とやる。そこで初めて、F＝maって物凄い万能の式だと理解するわけなんですけど。

　この講師の動画の講義を見る限りでは、私のような下手の横好きの物理ファンから見てすら、大学物理初級レベルか、どうかすると数式抜きの啓蒙書読んで舞い上がっているだけの人間でしかありません。卑怯なことに、その講師、最後にそういうことは気にしなくていいけど、なんて逃げを打っている。多少なりとも知っている人にツッコまれたら、説明に窮するでしょうからね。

　そんな講義、いや能書きは気にしなくていいです。上記で互いに万有引力と説明しましたが、地上のものを扱う力学では、それすら不要です。抗力とは何ぞや、みたいな似非哲学的なことも不要です。

　地上の物体はすべからく加速度g(=9.8m/s^2)で垂直に引かれる、で充分です。宙にいれば落ちるし（そのときの加速度による力で合力が0になる）、大地や床の上なら接触面が押し返す（その押し返す力で合力が0になる）でいいんですよ。もちろん傾けば倒れて行くけど、そのときは三角関数使って分力に分けて、やはりそれぞれ合力が0になるとすればいいです。

お礼

ありがとうございます。

私はこういう本質的な説明って必要だと思いますけどね。