エレベーターの落下

質問

エレベーターが故障して落下しました。
地面にぶつかる直前にジャンプして空中に浮いている状態にして、エレベーターが地面にぶつかるとジャンプした人はどうなるのでうすか？

回答No.8

SortaNerd

絶妙なタイミングで飛び上がらなければ全く意味を成さないので実際に行うのは不可能だと思いますが、あくまで計算上の話として…

自由落下時には人間も箱も同じ速度で落ちています(実際はエレベータが自由落下することは構造上ありえないが)。この状態で何もせずに地面に付くと、箱が停止した直後、人間が落下してきた速度で床に激突します。
ここで、ジャンプすると、その時点で人間の落下速度が少し遅くなります。その状態で天井に着く前に落下すれば、床に激突するときの速度が少し遅くなった状態で激突するわけです。つまりショックがやわらげられる。
どの程度やわらげられるのか計算してみると、

まず垂直とびのデータから、人間の出せる垂直方向の速度を算出します。
http://www.pleasuresky.co.jp/hi/body/jump.html
ここより60cmとおいて、速度を求めると、v=√(2gh)より3.4m/sです。タイミングが正確なら最大でこの速度分だけ落下速度からマイナスされるわけです。
落下速度を30m(10階)相当の24m/sとするとこれが20.6m/sとなるわけです。
破壊力は速度の自乗に比例するので、この場合24^2/20.6^2を計算すると約1.35。
つまりショックを1/1.35に軽減してくれるわけで、これはかなりの差です。10階程度の高さからならジャンプで助かる可能性は(タイミングが完璧なら)十分にあるといえるでしょう。

最後に要望。この質問は回答が付かなくなるまでは締め切らないでください。
以前体重計の質問で明らかに間違った答えのまま締め切られた過去がありますので。

回答No.7

DASS

落下距離が短い場合：まずエレベーターの箱が落ちて、人間はあとから落ちることになるので、
　　人間はエレベーターの天井に押しつけられてしまうでしょう。
　　そのうちエレベーターは下（地面）に激突して停まりますが、人間はエレベーターの天井から
　　エレベーターの落下速度に相当する速度でエレベーターの床にたたきつけられるので、
　　「エレベーターの床を蹴ってジャンプする事」自体が不可能だと思います。

落下距離が長い場合：エレベーターの天井に押しつけられたあとは無重力状態になります。
　　人間が壁を伝うなどしてがんばって、地面激突前に床にたどり着き、「立った」とします。
　　地面激突直前にエレベーターの床を蹴り、上に飛び上がるのですが、その時の人間の落下速度はどのぐらいでしょうか？
　　日本一の高さの横浜ランドマークタワー（２９６ｍ・・・約３００ｍとして）で、落下時間は約７．８秒、速度は約７８ｍ／秒です。
　　人間のジャンプ力がどの程度かはわかりませんが、走力で考えた場合、オリンピック選手でさえ１００ｍ／１０秒程度でしょうから、
　　１０ｍ／秒の速度を得るのが精一杯だと思います。
　　つまり、７８ｍ／秒で下に落ち、１０ｍ／秒で上にジャンプをしても、６８ｍ／秒の速度でエレベーターの床にたたきつけられるという事です。

大けがをするのは、同じ事ですね。

回答No.6

inaken11

抵抗とかまったく考えなければ、ジャンプして天井にぶち当たって、また床に落ちるから、同じ量の衝撃を2回に分けて受けるんじゃないかな？

回答No.5

soramist

も一つ思いつきました。

人工衛星から地上に帰還するときの、逆噴射ロケットですね。

この逆噴射は時間をかけてやるから、ショックが小さい・・・これを短時間でやれば（ご質問の趣旨は短時間？）、ロケットは木っ端微塵になってしまうでしょう。

回答No.4

soramist

箱の中の現象と、周囲の現象に分けて考えましょう。

周囲の状況に対して、ちょうど1ｍだけ飛び上がる程度に反動エネルギーを調節して加えることができれば、その着地ショックは、1mの高さから飛び降りたのと同じ程度ですむでしょう。
（いうまでもないことですが、0mになるような反動を加えれば、何のショックも受けません）

しかし、箱の中の状況はちょっと違います。
例えば、秒速30ｍで落下している箱の中で、「周囲に対して1m飛び上がる程度の反動エネルギー」というのは膨大なものです。
人の骨など砕けてしまうでしょう。

回答No.3

simakawa

これは実際にはあり得ない話ですね．
エレベーターは絶対といっていいほど止まるように出来ています．

走っている電車の中でジャンプするのと同じですね．
一緒に行動します．

回答No.2

Kon1701

理論上、ジャンプしたことにより、エレベータの落下速度は若干速くなり、人の落下速度は遅くなります。
ですが、人のジャンプ程度では落下速度はほとんど変わらないでしょうね。
では、たとえば大砲でも撃ってその反動を利用したら？　速度は遅くできると思いますが、エレベータの天井にぶつかってしまうでしょうね。

回答No.1

YNi2B2C

エレベーターと一緒に中の人も落下しています。
飛び上がっても殆ど減速されることなく、時間差も
殆ど無しに地面に激突すると思います。