人力の最高速

質問

「人力だけ」で出せるスピードはどのぐらいでしょうか。
伊良部がボールを投げる、とかいうのでなく、人間自身が出すスピードです。

スピードスケートの清水選手で１０００ｍを６０秒弱。60ｋｍ/ｈぐらいが最高でしょうか。
自転車は空気抵抗でけん制していたりするので、オリンピック記録もあてにならないですが、
人力飛行機は遅いですね。ボートを８人で漕いでも、アイススケートにはかなわないでしょう。オリンピック種目外でも、こういうのが速い、という方法ありますか？

なお、人力で発電して充電してモーターをつかう、というのは反則。

回答No.3

joshua01 · ベストアンサー

常識論を重ねていくと、「自転車」の類になりますね。
考えるべきポイントは、以下のとおり。

(１） 速度の蓄積のない（一瞬で出せる速度）ことを前提にすると、「体のどこが、どの程度の速度で動けるか」ということになり、体全体を加速するなら、「足」（ジャンプするとき。時速数十kmくらい）、部分だけなら、投手の「手」（時速１５０kmくらい、くしゃみのときの横隔膜（時速１００kmくらいで、出る息は数百kmになる）というのもありますが）ということになります。
(２） ご提案の問題としては、速度の蓄積を前提として、体全体を動かすことを想定しているいるようですから、「いかに抵抗が少ないか」のほか、「実際に体の部分が動く以上の速度で物体（地面など）を押すことができるか」ということになります。
(3) 抵抗を少なくするために、空に浮くとするなら、揚力を得る必要があり、揚力が、翼で選られている限りは、抗力が生じるので、これは×。何かの形で重量を支えてもらいながら、抵抗をへらす「ベアリング」（軸受け）か、滑面（氷、磁石での浮力等）を使う必要がありますね。
(4) さらに、実際に動いている体の部分よりも早い速度で物体を押すためには、テコの原理などを応用した「機械」が必要ですね。この点、スケートでは、絶対に足の速度を超えられません。自転車では、歯車を使って、足の速度の数倍の速度で地面を蹴ることができます。（その代わり、力（トルク）は出ませんので、徐々に速度を蓄積する必要があります。）

ということで、答は、「自転車」でしょう。
事実、（記憶があいまいですが、）自転車での速度記録は、時速１００kmを優に超えているはずです。（１５０kmは超えていたかなあ？どなたか補足をお願いします。）もっとも、デザインも、普通の自転車とは似ても似つかぬ弾丸型で、直列に背中合わせで乗る二人乗りだったと思います。

さらに、宇宙空間で実験すると、（何を反作用（蹴るもの）にするかも問題ですが）、抵抗がないため、速度をどんどん蓄積できるはずなので、光速を上限として、いくらでも加速するでしょう。（この場合は、反作用があればいいので、ただボールを投げているだけでどんどん加速する。でも、ここまでくると人間の寿命が問題かな・・）

回答No.4

noname#25358

人力発電が駄目なら、スピードスケートも当然駄目なのでは？(笑)
　スピードスケートは勢いをつけるところは人力ですが、それをすぎるとブレードは氷の上を勝手に走っていくだけなので、このときのエネルギーは人力ではない、という位置づけになるはずです。
　形が変わっても人力は人力だ、ってことであればモーターもＯＫのはずですし（もちろんその場合は、「モーターのエネルギーを蓄積しないこと」というルールは必要でしょうが）。

　だからこのルールで行くなら、自転車も反則になりますね。自転車はこいだエネルギーを「勢い」という形で自転車内に温存しているので、それをさらにこぐことでスピードを出しているのです。

　とすると、最速はやはり陸上選手でしょう。

　ちなみに自転車は、記録挑戦専用の自転車でなら２００キロ出ます。

お礼

皆様、お付き合い有難うございます。失礼ながらまとめて御礼させていただきます。

たしかに、永久にエネルギーを加えていけば、抵抗・摩擦がなければ、いくらでも速くなりますね。なるほど。
自転車のほうが最高速まで粘るのは楽ですね。体重は支えなくていいから。

それでは、ゼロから１０００ｍに限定した場合は、スケートでしょうか。
（「清水」にこだわるか？）
どのへんで、自転車が抜くのでしょうね。
いっせいにヨーイドンなら、まず「陸上」で、スケート、最後に自転車、ということでしょうね。
記録を見ると、５００ｍ2回より、１０００ｍ1回のほうがタイムがいいから、このへんがスケートの最高速の限界なのでしょう。

deagle様
自転車、スケートの「勢い」は、エネルギーとして供給されているわけでない（ニュートン以後は）ので、違反ではないです。（自分でルールを作っているのですが）
陸上選手だって、走りながら加速していってますから。

充電しなければ、電気自動車を発電しながら、でもかまわないですが、圧倒的にロスが多いですね。

回答No.2

stomachman

ボールを一杯抱えた宇宙飛行士が、宇宙遊泳をしながらボールを投げる。投げるたびに加速されます。
宇宙飛行士とボールの質量をそれぞれW, w、宇宙飛行士から見たボールの速度をv、手持ちのボールの数をnとすると、ボールを投げることでどれだけ速くなるかをΔv(n)として、
(W+(n-1)w)Δv(n) = wv　運動量の保存則
したがって、n個のボールを投げることによって
V= Σ{j=1～n}Δv(n) = wvΣ{j=1～n}1/(W+(j-1)w)
だけ速くなることができます。この右辺のΣはnを大きくすれば幾らでも大きくなる。だから「コンジョーの続く限り速くなる」と言えます。一度獲得した速度は失いませんから、インターバルが幾ら長くても構いません。
　理屈の上では、余り速くなってくると相対性理論を使わなくちゃいけなくなりますが、その遙か以前に宇宙飛行士が壊れるでしょう。
　しかし、こういう状況だと、何を基準にして速さを測っているのかが分からなくなっちゃいますね。

回答No.1

a-kuma

「スカイダイビング」は、やっぱり反則でしょうね　(^^;

重力を利用できない（スキーも駄目ですよね）となると、スケートが
一番早いんじゃないかなあ。トラックじゃなくて、直線コースにすれ
ば最高速度はもっといけるかも。

体の一部分だけ(*)でも良ければ、もっと選択肢があるかも。

　　(*) 伊良部の手の先とか　:-)