コマの質量？

質問

これは思考実験です。
まったく同じ質量のコマＡ，Ｂがあったとき、Ａ，Ｂは天秤でつりあっています。
一方のコマにエネルギーを与え高速で回転したとき、このコマＡ，Ｂはどちらかに傾くのでしょうか。
傾くとしたら、その理由説明してください。
傾かないとしたら、エネルギーはどこへいったのでしょうか。E＝ｍｃ２？

回答No.6

oshiete_goo · ベストアンサー

摩擦等を考えないのなら，コマAは（少なくとも回転が止まる直前までは）直立回転ならば傾かないとみてよいのでは？それともAとBの間の重力でも考えるのでしょうか．

まあ，それは冗談で，おそらくは天秤の話なのでしょう．
質問文によれば，『釣り合った状態からAだけに回転運動をさせる』と読めるので，
その解釈に基づいて考えると，

単純にコマAのエネルギーの総量が運動エネルギーK(=Δm・c^2)の分だけ増加して
(A-->) E'=m0・c^2＋K ＞ E=m0・c^2 (<--B)
より，質量でみても　m_a(=m0+Δm)＞m_b=m0　で，
天秤はAの方に傾く．

で問題ないと思います．

お礼

計算上は、質量が増加することは、わかるのですが、
直感的に、回るだけで質量が増加するというのは、ピンとこないですね。
しかし、回転運動は不思議な運動ですよね。
回答ありがとうございました。

回答No.3

Singollo

> 摩擦熱はないものと考えています。
> 空気の抵抗もない真空状態です

それなら、コマは回り続け、エネルギーはどこへも行かないと思います

補足

じゃなくてコマA、コマBどっちに傾くか？が問題です。

回答No.2

bumin

＞エネルギーはどこへいったのでしょうか。E＝ｍｃ２？
エネルギーは保存されています
コマの接地面及び周辺の空気との摩擦で少しづつ熱転換して行きますが

回答No.1

Singollo

摩擦熱になるでしょうね

補足

思考実験の性格上摩擦熱はないものと考えています。
空気の抵抗もない真空状態です。