バスに飛び込んだハエもしくは蚊

質問

くだらないと思わないで下さい。中学校の頃からずっと疑問だったんです。

真空状態だと仮定して、真空状態を窓を開けて80km/hで走るバスがありました。本当に偶然に一匹のハエもしくは蚊が窓からヒョイと入ってきました。ハエもしくは蚊は真空状態でも飛べると仮定してください。

ハエもしくは蚊はバスの進行方向に対して0km/hで進行方向に垂直方向に10km/hで進んでいたとします。

その場合ハエもしくは蚊はどうなってしまうんですか？
ハエもしくは蚊はバスの窓、天井、フロアデッキなどに全く接触しませんでした。

時速80km/ｈでバス後方に追いやられるのでしょうか？それとも慣性の法則で一気に80km/ｈに進行方向に加速されるのでしょうか？

回答No.3

konta23 · ベストアンサー

No.2さんのおっしゃる通り、バスもハエもしくは蚊(以後は"ハエ"とします。)もただ等速直線運動を続けるだけです。

したがって、ハエがバスの窓から飛び込んでもまっすぐ進み、運がよければバスの後ろ側の壁にぶつかる前に反対側の窓から抜けますし、運が悪ければ(たいていの場合そうなりますが)窓から抜ける前にバスの後ろ側の壁に激突して死んでしまいます。

仮に、バスの車幅が2.8[m]とすれば、ハエは約1[秒]で通り抜けることになりますが、その間にバスは22[m]以上進みます。この世の中にそんな長いバスはありませんよね？

ということで、ハエがバスに飛び込んで零コンマ数秒で壁に衝突して死ぬというのが答えです。

補足

すばらしい。
で、実際は空気抵抗があるので窓から運良く入ったハエは80km/h、秒速22mmの横風にあおられ、生き残る可能性もありますね。

ありがとうございました。

回答No.2

prum

外力が加わらない限り
バスの運動もハエの運動もお互いに相互干渉はなく、
慣性の法則で直進するのみなので

バスの外地面に立っているひとから見ると
ハエはそのまま真っ直ぐに直進している

バスに乗っている乗客が見ると
ハエはtan(10/80)度の方向からこちらに直進して車内をそのままの方向で通り過ぎる。

ハエからみると
真っ直ぐに飛んでバスの中を通りすぎる。

お礼

分かりやすい説明ありがとうございました。
回答からすると、ハエが仮に最後方の窓から入った場合、後方座先もしくは後方の壁に時速80kmでぶち当たって即死すると言うことですね。良くわかりました。

回答No.1

lalpuru

>ハエもしくは蚊はバスの窓、天井、フロアデッキなどに全く接触しませんでした

これが前提条件ならハエは何事も無かった様にバスの進行方向と直角に10km/hで飛び続け、バスは通りすぎる。

お礼

ありがとうございました。長年の疑問が晴れました。