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大学院生の頭の中

飛行機はなぜ飛ぶの?船はなぜ浮いてるの?など身近な疑問ありませんか?

お布団ポテンシャル

物理で例える

おはようございます。

 

 

朝です。

 

 

 

 

 

 

 

 

昼過ぎですね!笑

 

 

休みの日は睡眠の日です(^^)

 

せっかくの休み、早起きしなともったいない!

という考えの人もいるようですが、僕は休めるのに寝ないでどうする!?

と考えてます。

将又、平日で仕事や学校に行くのになかなか起きられない、朝が苦手という人。

 

日常会話でも聞くような話かと思いますが、

せっかくなので物理を交えて考察したいと思います(笑)

 

 

 

【考察1】万有引力の法則

この法則は聞いたこたとはあるかなと思います。

万物は引力を有する法則。

あらゆるものは、互いに引きつけ合うってやつですね。

 

 

万有引力(ばんゆういんりょく、英語: universal gravitation)または万有引力の法則(ばんゆういんりょくのほうそく、英語: law of universal gravitation)とは、「地上において質点(物体)が地球に引き寄せられるだけではなく、この宇宙においてはどこでも全ての質点(物体)は互いに gravitation(=引き寄せる作用、引力、重力)を及ぼしあっている」とする考え方、概念、法則のことである。(Wikipediaより)

 

一応引用しておきます。

universal gravitation って英語、かっこよすぎませんか?笑

 

 

 

 

 

 

話が逸れましたが、もう少しだけ余談。。。

 

 

中学校の時、理科の授業で先生がお気に入りの可愛い子に対して、

 

「先生と〇〇ちゃんもね、万有引力で引き合ってるんだよ(^^)」

 

 

 

………変態おやじですですわ(^_^;)

しかし、その直後、ある男の子が、

 

「先生と俺も引き合ってるん??いややぁぁぁ!!!」

 

と。

 

すると先生、

「気持ち悪いこと言わんとってくれ。こっちもごめんやで。」

 

 

楽しい授業でしたとさ。

ちゃんちゃん。

 

 

 

 

 

 

はい、戻ります。

この万有引力が朝起きれない、話とどうつながるのか。

()で独り言を言ったりしますがお気になさらず。

 

たまには数式でも使ってみましょうか

 

f:id:stokesparameter:20160911130630j:plain

 

 

高校で物理選択の方にはお馴染みの式ですが、

初めての方の方が多いはず(勝手な推測)。

 

この式の言っていることは(数式はしゃべります)

左辺の万有引力の大きさ F は、

右辺のG、M、m、rで決まりますよ。

というもの。

 

Gは万有引力定数。(なんてシンプルな名前!)

Mは布団の重さ(本当は質量だけどイメージしやすい言葉で、書きました)

mは人の体重(同上)

rは布団と人の間の距離。

 

rの二乗が分母にあって、逆二乗の法則なんて言われます。

 

 

 

 

思いつくままに、式から考えられそうなことを、、、

 

この式の特徴は、rの二乗が分母にあることだと思います。

上で書いた逆二乗の法則ですね(^^)

この逆二乗の法則の恐ろしさを伝えます!(ひえぇー)

電卓をご用意ください。(面倒ならいいです、、、)

 

r二乗分の1を具体的に計算してみます。

 

r=10の時、

電卓での計算の仕方は

 

1÷10÷10=

 

と入力。

 

答えは0.01

 

 

rを小さくしていきましょう。

r=1の時、(r=1なんて電卓使う程では、、、)

 

1÷1÷1=1(さっきの100倍!?)

 

 

r=0.1の時、

1÷0.1÷0.1=100(またまた100倍に!?)

 

 

rを小さくしていくと二乗分の1は急激に大きくなることが実感できるかと思います。

 

布団で寝ている時を想定すると、

体と布団がほぼ密着していて、rはほぼ0となりそうです。

計算してみましょう(^^)

 

1÷0÷

 

……あれ、電卓が調子悪いみたいですね。もう一回!

 

1÷0÷

 

…だめだ。

 

諦めました。笑

どうやら、0で割ることは罪に相当するようです。

これで皆さん、前科持ちになれましたね!(勿論冗談です)

 

仕方がないので0に近い数字

0.0001

くらいで我慢して計算してみると

結構大きな数字が出てくるかなと思います。

 

 

これが逆二乗の法則。

布団にいる時、ものすごく大きな万有引力を受けているようですね!

そりゃ起きれないわけだ!

 

 

え、起きれるよ。という方は知りません(^^)

が、次の話で説明がつくかも、、、

 

 

 

続きまして、

万有引力定数のGに注目。

 

物理の話によると、これは定数らしいです。

定数、定まった数。

 

教科書などには

G=0.0000000000667

って書いてます。(こんな書き方の教科書あったら見てみたい笑)

単位とか指数表記は省略で!笑

 

 

で、Gが定数というのは物理での話。

今考えたいことは布団の話。

 

よし!Gは個人個人が持つ様々な要因から決まる、人それぞれの数にしよう。(都合よすぎる、、、)

例えば、疲労度合い、性格、睡眠環境etc.

 

 

布団からなかなか出られない人はGが大きいんだ!!!(なんとも大胆な考察笑)

 

 

やりきった感。

 

続いて次の考察へ、、、(考察2と3は一瞬です笑)

 

 

 

 

【考察2】クーロンの法則法則

 

クーロンの法則、式を見てみましょう。

f:id:stokesparameter:20160911140246j:plain

 

………ん?

さっきと一緒、、、

なんかアルファベットは変わりましたが、形は瓜二つですね(^^)

 

ここでqは電荷と言われるもので、

青春時代の遊びを思い出すと、静電気が浮かびますね。

野球部にはできない遊び。

そう。

 

下じきで髪をゴシゴシ。

 

f:id:stokesparameter:20160911140943j:plain

 

ググってみたらこんな面白画像が出てきました笑

 

目も引っ張られてますよね。。。(^_^;)笑

 

 

布団の話とは、考察1を参照です!(サボった!)

 

 

 

 

続きまして、

 

【考察3】磁荷に関するクーロンの法則

 

またまたクーロンの法則ですね笑

考察2で登場したクーロンの法則は、頭に、電荷に関するがつきます笑(今更!)

 

一応、式を、、、

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はい、一緒。

瓜三つ目です。

 

これは何かって、磁石をイメージしてください。

NとSでくっついたり離れたり。

 

以下、略(笑)

 

 

 

 

 

まとめに入る前に1つだけ。

万有引力の法則とクーロンの法則、違いが1点ありまして、

 

万有引力の法則は、引力のみ。

クーロンの法則は、引力も斥力もあります。

 

電気には+とー、磁石にはNとSと、それぞれ2種類あって、質量にはマイナスとかないので1種類だけだからですね(^^)

 

布団からパッと出れる人は、自分の質量の符号を一瞬にして反転させる能力があるのだとか(妄想)

羨ましい能力ですね。

 

 

 

書き出して、お昼食べて、また書いてしてたらこんな時間に。

12時頃起きましたとさ。

 

 

2016 09 11 日曜日