なぜ重さが変わらないのでしょう？

質問

こんにちは。
ある雑誌で見た問題の答えが
どうも理解できなくて、
気になってしょうがないので
質問させてもらいます。

『15gの箱の中に5gの重さの鳥を入れて
重さを測ると20gですが、
その中の鳥が羽ばたいて
空中に浮かんでいる間に測ると？』

と言う問題でした。
答えは20gと言うことだったのですが
なぜ鳥は地面に接地していないのに
重さが変わらないのでしょうか？

どなたか解説して頂けませんでしょうか？
どうぞよろしく御願いしますm(._.)m

回答No.5

keyguy · ベストアンサー

箱が受ける重力をFとし
鳥が受ける重力をｆとし
空気が受ける重力をf'とすると

鳥が箱の底に止まっている場合には
箱は鳥からfの力で下に押しつけられ
さらに箱は空気からf'の力で下に押しつけられるので
地面は箱からF+f+f'で押しつけられます

鳥が箱の中を飛んでいる場合には
鳥は自分にかかる重力に対向してfの力で空気を下向きに押しつける事により飛んでいるので
空気は鳥からfの力を受ける事になり
箱は鳥からは力を受けていませんが
空気からf+f'の力を受ける事になり
地面は箱からF+f+f'の力を受ける事になるのです

ニュートンの第3法則作用反作用の法則によるものです

お礼

お礼が遅くなってすみません！
今回は回答ありがとうございました！
なるほど『作用、反作用の法則』
むかぁーし聞いた覚えがあります（笑）

とてもよく分かりました。
どうもありがとうございました。

回答No.4

Aruku-20030515

おもしろい問題ですねぇ

おそらくこの問題は「鳥がヘリコプターのようにホバーリング」できると勘違いした人が作ったのでしょう＜（基本的に鳥はホバーリングできません、中にはホバーリングできますがヘリコプターと構造がちがうのでまず計算どおりに２０ｇになるというのは少々ランボー）
とはいえ、無理やり５ｇ浮かすために必要な下向きの力が必要と考えれば２０ｇも納得はいくかもしれません。

お礼

お礼が遅くなってすみません！
今回は回答ありがとうございました！
「ホバーリング」という言葉も初めて知りました。
ひとつ賢くなれました（笑）
とてもよく分かりました。
どうもありがとうございました。

回答No.3

ubonoti01

鳥は羽ばたいて空中にいます。決して無重力状態で浮いているわけではありません。従って羽ばたいている羽の反動が5grでしょう。
ただし厳密には箱に蓋をした場合に生ずる現象で、蓋がなければ誤差が出ると思います。

お礼

お礼が遅くなってすみません！
今回は回答ありがとうございました！
クイズなのでそのへんの誤差は
ないものとして答えが出来ているのでしょうね。
とてもよく分かりました。
どうもありがとうございました。

回答No.2

foobar

5gの鳥を浮かせるためには5g分の下向きの風が必要で
その風が箱の底を押し下げてるから。
(鳥の重さが風を介して底面を押している)

じゃあ だめでしょうか。

お礼

お礼が遅くなってすみません！
今回は回答ありがとうございました！
鳥を浮かせるための力のことを
まったく考えていませんでした・・・。
とてもよく分かりました。
どうもありがとうございました。

回答No.1

oosawa_i

簡単に言えば、鳥が空中に浮かんでいる状態では鳥は羽で空気を下に押しているわけですよね。その押している重さが箱の底面にかかるので答は20gになるのです。
　ということは、鳥が箱の上の方で羽ばたくのをやめて落下している状態では、答は15gとなります。
　また、上昇している状態では、もっと重くなります。
　納得していただけましたか？

お礼

お礼が遅くなってすみません！
今回は回答ありがとうございました！
なるほど空気の重さも入っているのですね。
とてもよく分かりました。
どうもありがとうございました。