初速の計算について

質問

質量0.2gの物質がの1ジュールのエネルギーをもったときの初速を求めたいのですが、どうやって計算したら一番説明しやすいのでしょうか。とりあえず小学生、できれば一般的な人に説明したいのですが、学識経験者？に聞くとカロリーにいってしまったので、ワットなんて方向にいったら、さらに収集がつかなくなりそうで、どなたか助けてください。単位換算はなしで。
この法的根拠はどこから出てきたか、ご存知の博識の方がいらっしゃれば、あわせて、おねがいます。

回答No.1

a-saitoh · ベストアンサー

単位の規定なので、法律は関係ないですよ。

1ジュールは、1kgm^2/s^2であると定義されています。
物体の運動エネルギーは1/2　mv^2なので、
mに0.2gを当てはめるとこうなります。
1/2・0.0002・ v^2　=　1　(重さはkgで量るので)。
v= √(2/0.0002)= √(10000)=100
で、100m/s

なお、 1 ジュール = 1 クーロン・ボルト= 1 ワット秒　でもありますが、今回の問題の場合は　1J=１ニュートン・メートルを使うのが楽だと思います。

小学校で習った範囲で説明するのは無理だとおもいますよ。

お礼

早速ありがとうございます。非常にたすかりました。
法律の話は余談にちかいのですが、
法、令、規則のレベルでジュールなんてでてこないような気がしたので、条例か内規かもしれません。
0.2gというのはたしかBB弾とかいう名前のおもちゃの物体の質量です。

回答No.2

Kamo-Kamo-Kamo

法律云々という部分は
・SI組立単位
http://ja.wikipedia.org/wiki/SI%E7%B5%84%E7%AB%8B%E5%8D%98%E4%BD%8D
・国際単位系
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BD%E9%9A%9B%E5%8D%98%E4%BD%8D%E7%B3%BB
あたりの話でしょうか。法律というよりは、JIS規格をイメージするとよいかと。

小学生にはエネルギーの概念はなく、速度も概念もぎりぎりなので、抽象的な計算は難しいと思います。0.2gはBB弾の弾丸とのことですが、１Ｊは具体的に何のエネルギーをお考えでしょうか？具体的イメージがあれば補足をお願いします。

お礼

政府広報オンラインの中に
「●銃砲刀剣類所持等取締法の一部を改正する法律案（警察庁）
警察庁は、空気銃には該当しないが、人を傷害することができるもの（準空気銃）について、その所持を規制する「銃砲刀剣類所持等取締法の一部を改正する法律案」を策定し、今国会に提出しました。」がありその話の件なのですが、
「銃砲刀剣類所持等取締法の一部を改正する法律案
第二十一条の三　何人も、次の各号のいずれかに該当する場合を除いては、準空気銃（圧縮した気体を使用して弾丸を発射する機能を有する銃であつて空気銃に該当しないもののうち、内閣府令で定めるところにより測定した弾丸の運動エネルギーの値が、人を傷害し得るものとして内閣府令で定める値以上となるものをいう。以下同じ。）を所持してはならない。」
というような文章があるようで、
省令で１ｍ離れた場所で３．５ジュール毎平方センチメートル以上を「準空気銃」と定めているようなのですが、詳細はよくわかりません。
8月下旬に施行されるとのことなので、ここではっきりするのかもしれません。0.2gはBB弾の弾丸をつかうと1ジュール以上のエネルギーとなるようなのですが、
ここでいう1ジュールってどんなダメージがあるものなのでしょうね。
これ以下だと人に傷害がないと法律がいってるんだからそうだろうけど、どんなレベルのことをいっているのか気になりまして、質問させていただきました。
気にしていただきありがとうございました。

補足

1ジュールは1Ｗ以外なにものでもないということのようなので、閉めさせていただきます。
皆様お付き合い、ありがとうございました。
最後にＷ