密封されていない容器の中でジャンプすると

質問

QNo.85015の「密封されたビンの中でからすが飛び上がってもビンの重さは変わらない」を読んで思いだしたのですが。
２０年位前だったと思うのですが、男性用化粧品の懸賞問題で、もしも密封されていないビンの中でヘリコプターが飛び上がると全体の重さはどうなるでしょう?というのがありました。
その後答を見る機会がありませんでした。どなたが私をスッキリさせて下さい。

回答No.1

dyadics13 · ベストアンサー

＞もしも密封されていないビンの中で
＞ヘリコプターが飛び上がると
＞全体の重さはどうなるでしょう?

もしも瓶への空気の流出入が
ヘリコプタのロータによる
揚力発生に悪影響を及ぼさない
ようにスムーズに流れるのならば、
ヘリコプタが瓶の中でホバリング
している限り全体の（定常的）
重量は変わらないでしょう。

ヘリコプタの重量に相当する空気の
流れが瓶の底へ作用するためです。

補足

返事が遅くなってすみません。何度かここへ来ては回答を読み返していたのですが、なんだかすっきりしなくて。dyadics13さんの言うとおりなら、ビンがあってもなくても、ふたがしてあってもなくても、ヘリが飛び上がってもそのままでも秤の目盛りは変わらないような感じがするし、hagiwara-mさんの言うとおりだとすると、ビンの中で飛んでいるあいだは重くなり、ビンから出た瞬間目盛りは軽いほうに動く?というような感じがするのです。もう一度お付き合い願えますか?

回答No.4

hagiwara_m

brogieさん：
>上方へ抜けた分の空気が上方から流入しているのではないでしょうか？
>この影響はどうなるのでしょうか？

もちろん、空気は上から入った分だけが上へ抜け出ると考えております。それでも、扇風機から出る風の流れを後向きに曲げてやるようなガイド板を扇風機に取付けてやると、扇風機に前向きの合力が作用するのと同じ理屈で、瓶とヘリから成る系に下向きの力が作用していいはずだと考えています。

回答No.3

brogie

hagiwara_mさんの回答の部分ですが、疑問に思いましたのでカキコさせて下さい。

＞ヘリのプロペラが起こす気流が、瓶の壁に沿って上昇し、
＞これが瓶外の上方へ抜ける可能性があるからです。

上方へ抜けた分の空気が上方から流入しているのではないでしょうか？
この影響はどうなるのでしょうか？

何だか、蓋が在ってもなくても同じような気がしますが。。。
自信ありません。

回答No.2

hagiwara_m

dyadics13さんの回答でほとんど尽きているとは思いますが、面白い問題なので、これで終わってしまっては惜しい気もして、あえて妙な可能性を言います（疑い深くお読み下さい）。

ヘリが加速度をもたないホバリング状態としても、瓶があまり深くなく、かつヘリが瓶の口の比較的近くにいるなどの適当な条件を満たすときは、瓶の重量が、ヘリが瓶の底に着地しているときよりもかえって重くなる可能性があると思います。ヘリのプロペラが起こす気流が、瓶の壁に沿って上昇し、これが瓶外の上方へ抜ける可能性があるからです。
瓶に蓋があればこの気流は蓋に上向きの力積を与えますが、その状態で、気体が瓶に与える力積の総和は、着地状態のヘリが瓶に与える力積と等しくなります。今の場合、この蓋がないので、その分、力積の下向き成分が勝ってしまう可能性が出てくるのです。

補足

返事が遅くなってすみません。何度かここへ来ては回答を読み返していたのですが、なんだかすっきりしなくて。dyadics13さんの言うとおりなら、ビンがあってもなくても、ふたがしてあってもなくても、ヘリが飛び上がってもそのままでも秤の目盛りは変わらないような感じがするし、hagiwara-mさんの言うとおりだとすると、ビンの中で飛んでいるあいだは重くなり、ビンから出た瞬間目盛りは軽いほうに動く?というような感じがするのです。もう一度お付き合い願えますか?