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宇宙推進力について

Tann3の回答

  • Tann3
  • ベストアンサー率51% (708/1381)
回答No.4

 No.1です。いろいろと複雑なことをお考えのようですので、少し解きほぐして議論しましょう。  物理現象の理解のためには、まず理想化した条件で考えます。地上であっても、摩擦がない、空気抵抗がない、などの条件です。宇宙空間であれば、さらに「重力」もない、ということになります。  質問者さんの疑問は、「宇宙空間」での現象と、「地上」での現象の差異を問うものですが、上に書いたように、理想化した条件では「重力の有無」が異なるだけです。  ある平面上に物体が乗っていれば、平面と物体との間に「摩擦力」は生じますが、理想的な条件を考えて、この摩擦がないと考えれば、違いは重力のみです。(近似的に「氷の上」とか、「摩擦の極めて小さい潤滑油」とか、「理想的なボールベアリングを持つ車輪」などを想定し、その極限を考えれば、あながち実現不可能ではありません)  摩擦がなければ、重力は鉛直方向の力ですので、ご質問の議論を「水平方向」で考えれば、宇宙空間でも地上でも、全く同じ議論ができることは、ご理解いただけるでしょうか。  これが、第1のポイントです。  次に、地上で摩擦力や空気の抵抗を考える場合です。  摩擦の大きさは、平面の滑らかさや、物体と平面との「滑りやすさ」(物理的には動き出すまでの静摩擦係数、動き出してからの動摩擦係数で数値化される)に依存します。そもそもが「非線形」の現象なので、理論的に取り扱うのは結構難しいので、私もこれ以上踏み込みません。物理的には、摩擦力 F は、物体の質量を m、重力加速度を g、摩擦係数を μ として、    F = μmg と表わせます。 (↓ 参考サイト) http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/3-2-0-0/3-2-2-2masaturyoku.html  この摩擦係数や摩擦力の大きさは、上記の理想化した例に示すような無視できるレベルから、梃子でも動かないレベルまで、千差万別で、一般論として議論するのは不可能です。  「摩擦力」を漠然と考えるのではなく、その大きさや現象に与える影響を、きちんと論理的・定量的に考えるということです。  これが第2のポイントです。  以上の2つのポイントをきちんと踏まえれば、No.1の「補足」に書かれた >地上での実験結果にかけて、微動することが確認されないものの、辛うじて、振動する時ですら、先の(微動だにしない?)イオンエンジンのものに比べ、無重力の宇宙圏では、なお有効・効力的な推進力があると思うのですが、専ら、間違っているでしょうか? は間違っていないことがお分かりになるかと思います。それは、上に書いたように、地上でどの程度の摩擦力を想定するかに依存します。 (1)摩擦力が無視できる程度の「小ささ」であれば、地上でも宇宙空間でもほぼ同じ推進力になる。 (2)地上では大きな摩擦力に打ち勝ってかろうじて動くような状態であっても、摩擦のない宇宙空間ではかなり大きな推進力になる。 ということです。  結果として、摩擦のない宇宙空間でどの程度の推進力になるのかは、No.1の回答をよくお読みください。  これは、繰り返しになりますが、摩擦が無視できる地上でもまったく同じことが言えるということです。  地上と宇宙空間では何が違うのか、その違いが物理現象としてどのように違い、現象にどう影響するのか、ひとつひとつ分解・分離して、必要なら各々の「理想化された」条件を想定して考える、ということが大切です。

abc621
質問者

お礼

早速のご回答、誠にありがとうございます。 恐縮ながらも、当方は、これから他用(私用)がある為、貴方のご直答内容を考慮できかねるのですが、後程、卑見的にも熟考の上、疑問に思う点などあれば、再補足の追加質問をさせて戴きます。 先ずは、御礼まで。

abc621
質問者

補足

「地上での実験結果にかけて、微動することが確認されないものの、辛うじて、振動する時ですら、先の(微動だにしない?)イオンエンジンのものに比べ、無重力の宇宙圏では、なお有効・効力的な推進力があると思うのですが、専ら、間違っているでしょうか? ーーは間違っていないことがお分かりになるかと思います」ということですが、とりわけ、イオンエンジンでなく、別の推進装置(以下サイト参照)を発明した人が、同装置類の(地上での)実験結果にかけて、(嘘か真か)微動or振動したと表しているのですが、どう思われますか? http://astamuse.com/ja/granted/JP/No/4723576

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