宇宙空間での作業に関する物理

質問

１．宇宙空間で１００ｋｇの人間が、１０００ｋｇの物体Ａを押すと、お互いに離れ合うと思いますが、スピードは双方同じでしょうか？それとも人間が物体Ａの１０倍のスピードになりますか？

２．先の動いている物体Ａはどうすれば止めることが出来ますか？止めようとする人間も弾かれてしまうので、反対方向に動いている物体Ｂを物体Ａにぶつけるしか、止める方法は無いのでしょうか？

３．例えば宇宙空間で１０００ｋｇの物体を時速１０ｋｍから１００ｋｍにするには、どれ位の力が必要になりますか？

中学生でも理解出来る程度の回答、宜しくお願いします。

回答No.2

noname#40706 · ベストアンサー

１：
そのとおりです。　お互いに押す力は同じですから（作用反作用の法則といいます）、軽い方（人間）がより速い速度ではね返されるからです。

２：
そのとおりです。
物体Ａを止めるには、Ａの外から、Ａの動きと反対の力を加えるしかありません。
１のときに、人間と物体Ａとがロープでつながれていれば、ロープがピンと張った後はお互いに近づき合って、ふたたびぶつかります。そのときに、お互いに離れないように手をつなげば、どちらも静止します。

３：
これは、状況によって力の大きさも変わります。

例１　ロケットのようにガスを噴出してスピードをアップする場合。
例２　後ろから別の物体をぶっつける場合
など、いろんなケースが考えられます。

さらに、ガスの噴出時間、ぶつける物体が鉄のように硬い物か、ゴムのように柔らかい物か、粘土みたいにぶつかった後、くっついてしまうか、２物体が接触している時間がいくらか、など　さまざまな条件がかかわってきます。
高校の物理で勉強しますが、「運動量保存の法則」や「力積」という考え方を使って計算できます。

補足

１．両者を比較すると、１０倍の重さの物は１０分の１のスピードで動く、ということなんですね。

ご回答、ありがとうございました。

２．質問後、色々と考えていたら、靴と床の摩擦力を利用しても、動いている物体は止められるかな、なんて思いました。つまり、物体Ａを止める際、浮遊でなく、何かに立っていて、或いは触れながら、止めようとした場合。

３．力積をwikipediaで調べましたが、数式が理解出来ませんでした。只、そういった計算方法があると知りました。ありがとうございます。

回答No.1

teuu

１．座標軸をどこにとるのか。
　電車でたとえると、電車Aからみた電車Bの速さと、
　地上から見た電車Bの速さは違う。

２．どうやってでも止められる。
　人間が絡むことが必然なのか?
　必然なら人間は飛んでいってはダメなのか？
　曖昧な質問には曖昧な答えしか返ってこない。

３．どのくらいの力でもOK

----------------------------------------
運動量保存の法則(＋力積)
エネルギー保存の法則

この二つの言葉を調べると幸せになれます。

補足

回答ありがとうございます。補足です。

１．ぶつかったポイントに静止している人がいるとして、その人から見た時、物体Ａと１００ｋｇの人間は、どういったスピードで遠ざかるでしょうか。

２．曖昧ですみません。え～と、この作業に絡む全てのものを止めたいです。物体Ａも、物体Ａを止めようとする人、物も。どうすれば良いでしょうか。

３．１ｇでも、１トンの力でも、ということでしょうか？例えば、５００トンの鉄の塊に、ヘッドバットしても余裕で動かせるということですか？

スピードは関係してきますか？５００トンの鉄の塊が、１０００キロで向かってきて、それにヘッディングしようとしたら、頭が吹っ飛ぶように思うのですが。

ど素人の言い方で申し訳無いです。本当に単なるド素人なもので・・・（汗）