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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?

空気

物理で解釈

雨が降ってきました。

 

 

 

雨についても、いろいろとお話できそうです。

 

 

一般的なイメージとして、

良い天気と言えば、晴れ。

悪い天気と言えば、雨でしょう。

 

 

しかし天気予報では、明日が雨だとしても

 

明日はぐづついた天気になるでしょう。

といった風に、

悪い

とは言わないんですねー

 

これは雨が好きだと言う人がいるからだとかなんとか。

 

 

 

 

物理関係ないですね笑

 

タイトルにあるように、

空気について書きたいことを書きます笑

 

 

もし空気がなかたっら〜

 

とか、もし〇〇だったらシリーズが好きなのですが、

今回はもし空気がなかったら。でいきます。

 

 

 

空気がなかったら、呼吸できないですね笑

多くの生物は滅ぶでしょう。

 

なんとも端的な考察笑

 

 

よし、人は呼吸できなくても生きられる、としましょう。(強引)

 

雨が降ってきました。

雨粒の落ちる速さについて考えたことがあるでしょうか?

 

 

 

結構速いです!

確か、オリンピックの100m走で金メダルを争えるレベルだったはずです!

 

 

つまりは、

ボルトが地面にもぐる方向に走れば、雨に濡れずに逃げきれそうです。

全力で走ってられる時間の間は!

 

 

 

そもそも、地面をもぐる方向って無茶苦茶でした笑

 

 

 

 

 

 

 

さて、雨はどこから降ってくるのでしょう。

 

空ですね(^^)

 

空と言っても、いろんな高さがありますね。

勝手なイメージで例えますが、

昆虫が飛ぶ空は、虫取りアミで届くような高さ。

小鳥が飛ぶ空は、家の屋根くらいの高さ。

大きな鳥は、もうちょっと高いところ。

 

そして、雲ができるような高さ。

 

富士山に登ればそんな高いところも空ではなくなったり、、、

 

 

 

ここでは、雨の話なので雲ができるくらいのところを空と思います。

 

そして、雨は雲から生まれて、空から落ちていきます。

前回記事で登場した万有引力の法則によって、雨粒は地球の中心に向かって落ちていきます。(細かい話はおいておいて、、、)

 

もし空気がなかったら、この雨粒は地上付近でどれくらいの速さになるのか?

ざっくり計算してみました。

 

高速道路を走る車くらいの速さですね!

 

 

 空気がなかったら、空気抵抗がなくて、こんなことになっちゃいます笑

 

 

これは相当危ないですよ(^^)

たぶん、雨にうたれたら痛いでしょうね〜

 

あぁ、空気って私たちを雨から守ってくれているんだ。

感謝ですね(^^)

 

 

 

 

 

 

最後に少しだけ高校で習う物理の話を。

 

空気抵抗って、雨粒の速さが速ければ速いほど、大きくなるんです。

地球が雨粒を万有引力(重力)で引っ張って、雨粒はどんどん加速していきます。

どんどん速くなる雨粒に対して、空気抵抗はどんどん大きくなり、やがては空気抵抗と重力が同じ大きさになりなす。

 

メモ帳の手描き機能で書いてみました笑

f:id:stokesparameter:20160913024648j:plain

 

字が下手なのはご愛嬌。

 

 

さて、この絵で伝えたいことは、

重力と空気抵抗の向きが反対で、大きさが等しいこと。

 

この状態では力が打ち消しあって、雨粒には力が働いていないように見えます。

 

ここからは中学生の理科です。

物体に力が働いていない時、物体は等速直線運動または静止する。

という慣性の法則

 

そうです、雨はこの状態になって、地上に降ってきます。

なので、高速道路ではなくて、運動場を走るくらいの速さに落ち着くわけですね(^^)

 

 

 

ちなみに、この時の速度には名前が付いていて、

 

終端速度

 

って言います。

 

 

 

明日から友達に自慢できますね(^^)

「おい知ってるか?雨はなぁ、終端速度で降ってるんやで。」

と。

 

 

 

 

 

 

 

 

また、

徐々に読んでくださる方が増えてきて、大変嬉しく思っております。

文末ですが感謝の気持ちを書いておきたいと思います。

ありがとうございます、今後もよろしくお願いします。

 

 

2016 09 13 火曜日