高速エレベターとG

質問

高層ビルには高速エレベターが装備されています。

どこのメーカーだったか忘れましたが、そのTV/CMで、
「分速600メートル」と言っていました。

又現在では時速60km/hという凄いのを開発中とかです。ということは分速1000メートルで、秒速に換算すると約17メートルにも達します。

このような高速で上下移動すると加速度“G”が大いに関係してくると思うのです。

実際に秒速17メートルで上昇すると、下向き加速度はどの程度働くのでしょうか？

体重50kgなら何kgが足に掛かるのでしょう？
物理学には簡単な計算式が存在するもでしょうが、素人にも解りやすく説明お願いします。

回答No.3

shkwta · ベストアンサー

高速になるほど、時間をかけて加速することで、加速度が大きくならないようにします。
データの載っているページがありました。
http://www2.hamajima.co.jp/~tenjin/ypc/ypc015.htm
↑ここの下のほうに、ランドマークタワーのエレベータの速さのグラフがあります。

これで見ると、出発して16秒後にもっとも速くなり、そのときの速さは12.5メートル毎秒と読み取れますから、分速に直すと750メートル毎分となります。
急にこんな速さになれば大変な加速度になりますが、そうならないように、ゆっくりと加速し、ゆっくりと減速していることがグラフからわかります。

12.5メートル毎秒まで加速するのに16秒かけているので、加速度は12.5÷16＝0.78メートル毎秒毎秒になります。地球重力の加速度が約10メートル毎秒毎秒なので、7.8％増えるだけです。
つまり、体重50キログラムの人であれば、7.8％増えて、体重計は約54キログラムを示します。これぐらいなら、乗り心地も悪くないでしょう。

なお、一定の速度で動いているときは、いくら速くても加速度はゼロです。

お礼

お答え有難うございます。

一定速度である限り1Gなのですね。安心（笑）しました。

ランドマークタワーのEVも最高速度で動くチャンスはほんの僅かなのですね。よく解りました。

回答No.2

SCNK

まず等速（停止も含め。）なら、重力加速度しかかかりません。つまり１Ｇです。

加速度は、どれだけ早く最高速度に達するかによってことなります。秒速１７メートルに１秒で達するなら、１７メートル毎秒毎秒です。このとき重力加速度は約９，８メートル毎秒毎秒ですから、１．７Ｇくらい余計にかかるわけです。つまり１Ｇを加えて、３Ｇ弱ですね。ということは１５０ｋｇが掛かります。

もし１０秒掛かるのなら、０．１７Ｇですから、重力を加えて２割まし程度、すなわち約６０ｋｇでしょう。

ちなみに加速度は上向きです。そして慣性力は下向きですね。

まあ、一般の人が使うものですから１Ｇを超えるような設計にはしないでしょう。

たとえば宇宙船の打ち上げなどでは８Ｇ位が掛かるそうですが、それでは耐えるのが大変ですから、飛行士は寝た姿勢で打ち上げます。もしエレベータならベットが必要ですね。

座った状態で打ち上げるのが、軍用機のエジェクションシートです。正しい姿勢で発射しないと大怪我をします。

お礼

有難うございます。

そうだったのですか！一定速度で上昇している限りは1Gなのですか、完全に勘違いしていました。

スカイダイビングでは空気が抵抗になって“ある速度”以上では降下しない、と聞きました。

例えば時速300km/hの定速で降下していても一定速度である限りは1Gなのですね。

逆に一定速度で上昇している場合もやはり1Gなんですね。よく解りました。有難うございます。

回答No.1

edomin

一気に加速・減速をしているわけではないので、気にならない程度のＧだと思いますが・・・

秒速１７メートルで上昇していても、等速なら感じないでしょうし。

お礼

お答え有難うございました。

補足

早速のお答え有難うございます。

停止→一定速度に達するまでは当然加速度は感じますね。確か最高速度に達するまでは10秒かけて、という説明だったように記憶します。

で、僕が知りたいのは一定速度で上昇中における下向き加速度の具体的な数字です。