EMANの物理学 過去ログ No.1463 〜

 ● コマ

  投稿者:一般化大学生 - 2007/05/20(Sun) 23:32  No.1463 
ピンポン玉の話で盛り上がってるところを申し訳ないんですが、個人的にどうも力学のとこのコマの回転の話が完全に腑に落ちきりません。かなり面白いとは思うんですが、慣性の法則で・・・と言われるとどうも拒否反応が出てしまいます。そいつの正体が理解できてないからかもしれませんが・・・
慣性とは別でここに上向きの力がかかって〜〜とかで説明って出来ませんか??

  投稿者:EMAN - 2007/05/21(Mon) 19:20  No.1471 
 あのコマの説明は実に微妙で、
傾けたからせり上がるという感じに時系列で考えると
少しおかしいのです。
傾けてしまった後では、もうせり上がりようがありません。

より正しくは、
傾けつつある時に上向きの力を受けるわけです。

 例えば長い筒を水平に持っていると考えてみて下さい。
その中には弾丸が走っているとします。
 この筒を下向きに傾けると、弾丸は筒の壁面にぶつかり、
筒が傾けられないように抵抗する力が働くように感じます。

 そんな感じです。

  投稿者:一般化大学生 - 2007/05/21(Mon) 21:42  No.1472 
あぁえっと、それはもちろんわかります。それは全然問題でなくて、その上向きの力の正体がどうもなんだかよくわからないっていうか・・・・

えと、挙げてもらった筒の例が、どうコマと繋がるのかがよくイメージできません。もう少し説明を加えていただけるでしょうか?

  投稿者:EMAN - 2007/05/21(Mon) 22:45  No.1473 
> えと、挙げてもらった筒の例が、どうコマと繋がるのかがよくイメージできません。もう少し説明を加えていただけるでしょうか?

 OK. まぁ、あまりいい喩えではなかったかも知れないと
思っています。
 コマというのは剛体で、全体が形を変えずに
ひとかたまりのものとして考えるのが普通なのですが、
これも突き詰めれば原子の集まりであって、
粒がバネでつながっているようなものです。

 で、コマの一部分に加えられた力は瞬時に全体に
伝わるわけですが、
ミクロに見れば原子間のバネを通して伝わるわけです。

 で、無理やり傾けて、「下へ行け」と押してみても、
ある部分は周りを押してでも真っ直ぐ進もうとするわけです。
 剛体はバネが強力であるようなものですから、それも
瞬時に済むことなのですけど。

 筒と弾丸は、バネも何も無くて結合がゆる過ぎる場合であり、
しかも相対速度に差がありますから、
ちょっとイメージが直結しにくいかも知れません。

 しかし、進路を無理やり変えられようとしている一部分は、
進路を遮ろうとする他の部分を押しのけてでも、
元の動きを保とうとするという点で共通しています。

 筒の中の弾丸は突如下に向って傾いた筒の上側に当たって、
筒を何とかして上向きに戻そうと抵抗するわけですから。