エレベーターの中にまぎれこんだモンシロチョウ

質問

１階でとある高層ビルの高速エレベーターに乗って５０階へ上がる際，外からモンシロチョウも一緒に飛び入ったとします．エレベーターが加速すると，エレベーター内を飛び続けるモンシロチョウは果たして床に叩きつけられてしまうのでしょうか？
なんとなく叩きつけられずに階上へ上がれそうですが，だとしたらその理由が分かりません．また飛んでいるチョウには慣性力がかかっているのでしょうか？

回答No.4

mazeran · ベストアンサー

蝶は羽ばたくことで空気からの反力で飛んでいます。
その空気との相対的な関係になるので、エレベータが上昇することで、空気もエレベータのカゴと相対的な動きをすれば蝶にも変化はないですよ。
ただ加速度を生じるときには空気にも多少の動きがあるので、その動きの中で相対的な飛び方をします。
当然慣性力はあるので、上昇するときは下方へ移動しようとします。でも床に叩きつけられるわけではなく、カゴの中の空気も一緒に上昇するわけだから、人間であれば足から受ける加速度は蝶の場合は空気から受けることになり、蝶の慣性質量と釣り合うまで下方へ動きます。

あくまで蝶は空気を基準として飛んでいるので、すべての力は空気によって発生します。床に叩きつけられるには、カゴと空気に相対関係がないときで、つまりカゴが穴だらけか網状のときと、または人間が乗るところだけ最小限の構造があって、あとは何もない構造のときです。

お礼

大変詳細にご解説いただき，ありがとうございます．
なるほど，やはりチョウと周囲の空気の相対速度が重要なんですね．
エレベーターが動き始めたときに，万一，チョウが床より低空飛行を行っていた場合は，叩きつけられてしまう可能性もありそうです．

回答No.3

okormazd

遠心分離機知ってますか。
浮力と加速度による力の関係になりますが、
この程度の加速度ではたたきつけられることはありません。
少し沈むかなという程度でしょう。

私は、以前、高層階に住んでいたことがありますが、エレベータに蚊が侵入して上階に上るのを何度も目撃しました。私が叩き潰したことはありますが、たたきつけられた蚊は１匹もいませんでした。

慣性の法則適用除外のものはありません。

お礼

実体験に基づいた，大変興味深いお話をいただき，感謝致します．
たしかに，叩きつけられるには「Ｇ」が全然足りなさそうですね．
少し沈むということは，浮遊するチョウも例外なく慣性力を受けているのですね．

人間様を利用して階上へ上がれるほど蚊も進化していたんですね…．

回答No.2

debukuro

蝶だって知恵があるだろうから叩きつけられる前に自力で高度を維持するにきまってるよ
蝶の飛行能力を見くびっちゃいかん

お礼

寄稿いただき，ありがとうございます．
回答者様，まったくもって仰せの通りです．
科学する以前の問題で，思わず自分の事を笑ってしまいました．
生物学にたしなみがおありになる方に思えました．

回答No.1

oosaka_ossan

なんか物理クイズ本に載っている質問のような質問ばかりしているね。
つまらないから止めれば？

この問題では、エレベータかご内の空気が一緒に上がるので、
モンシロチョウは、床に当たりません。

かりに、鉄の檻のようなエレベータで、空気が通々なら、モンシロ
君は、檻にぶつかるか、隙間から抜け出ます。

お礼

ご回答いただき，ありがとうございます．
なるほど！エレベーター内の空気がモンシロチョウから見て相対的に動くかどうかが重要なんですね．納得です．