物理？

質問

物理かわからないんですが、ふと疑問に思ったんで質問します。
新幹線のなかでジャンプしたら、どうして後ろの壁に激突しないんですか？
だって時速３００ｋｍですよね？
トロッコでジャンプすれば、足が引っかかってガッってなると思うんですが、
電車や新幹線のような箱状のものだと、そうならないのが疑問です。

回答No.14

htms42 · ベストアンサー

＞そういう考え方をするより、赤道上にいる人間は時速約1000kmで動いて、飛行機もおおよそ時速1000kmで移動しているから、同じ位置を赤道上の同じ向きに飛行機が飛んでれば、相対速度がゼロとなって下から見た人にとって飛行機はいつまでも止まっているように見えるでしょう。

どうしてこんなとんでもない結論を回答に書くのでしょう。
なぜこれが理論上の話なんでしょう。
飛行機の速さ　時速１０００ｋｍ　は何に対する速さでしょう。
飛行機の飛び方を静止衛星の話とごっちゃにしてしまっているのでしょうか。（静止衛星の高度は地表から約３．６万ｋｍです。）
地上にいる人から見て止まって見える飛行機というのはヘリコプターのようなもの以外ありません。自転と同じ速さで回っていますが地表と同じ速さで回っている空気に対しては止まっているのですから。

＞おっしゃるように大気、つまり空間も一緒に動いてるわけですから、止まって見えるというのは理論上もおかしいと思います。

という質問者様の考えのほうが正しいです。

＞ジェット気流が吹いている
なんていうのも関係がありません。

ジェット気流を含めて地表の風の速さはすべて地表に対する速さです。
風がない時とは空気が地表と同じ速さで動いている時のことです。
ジェット気流の速さは速いものでは１００ｍ／ｓにもなるものがあるそうです（これは日本上空だそうです）。でも４００ｍ／ｓに比べると遅いです。これは当然です。

東向きと西向きで同じ距離を飛行するのでも到達時間が異なるというのには気流の影響が効いてきます。流れのある川を船で下るか遡るかの場合と同じです。どちらの場合でも流れのないときが基準になっています。流れのない時とは水でも空気でも地表に対して止まっている時です。

人が地表でジャンプすれば元の位置に着地します。飛行機が止まって見えるという話はこれと整合性を欠いたものです。

回答No.3

noname#61617

新幹線の中では、車体とその中の空気も人間も同じ速度で移動しているので、ジャンプしても後ろには動きません。
トロッコでジャンプしたとき後ろに行ってしまうのは、車体と人は前方に移動しているのに対して風は止まっている。言い換えれば、トロッコの速度分の風を前から受けているから後ろに行ってしまうと考えればいいでしょう。
実は人間も地球上にいるだけで時速1000km程の速度で移動していますが、大地・空気ともに移動しているのでいくら高くジャンプできても同じ地点に着地してしまいます。

お礼

実は地理でその地球の話を聞いてこの疑問に至りました。
赤道上で飛行機は進まない？→大きくて丸い新幹線に乗ってると思えばいいんだ（どこまでを天井と考えればいいか疑問は残りましたがｗ）→あれ？じゃあ、新幹線はどうして・・・・、みたいな感じです。
宇宙人から見ると、飛行機は超高速なんですかね？
考えるほど疑問が生まれるのは楽しいですね。
ありがとうございました

回答No.2

Willyt

ニュートンの第一法則は『外から力が作用しなければ物体は静止したままか，等速直線運動をする』というものです。
新幹線に乗った人は進行方向には新幹線から何の力も受けていません。また、新幹線も他から進行方向には何の力も受けていません。だから新幹線と人は同じ速度で走り続けるのです。
一方、鉛直方向には人は地球から引力を受けて引っ張られています。しかしその大きさに等しい力を新幹線の床から受けているので、それが相殺し合って、上下方向には静止しています。新幹線も地球の引力で引っ張られていますが、同じ大きさの力をレールから受けているので、これも相殺し合って上下方向に静止しています。ですから人と新幹線は共上下に動かないのです。

お礼

難しい・・・・・でも、そのニュートンの第一法則というのは簡潔で
わかりやすいです。
ありがとうございました。

回答No.1

lv4u

新幹線の中では、人も車両と同じ速度で運動しているからですね。つまりはたがいに動いてないのと同じ。だから、新幹線が急ブレーキをかけたりすれば、人間と車両との速度差が発生して、立ったままの場合、前のほうのドアや椅子に激突しますよ。
あと、トロッコ等の場合は、ジャンプしたら風を受けるので、人間の速度が落ちますので、速度差がおこり足がぶつかるのでしょうね。むき出しじゃあない客車のようなトロッコ（あるかな？）を使えば、大丈夫でしょう。

それから、地球も凄いスピードで回転しています。普通はそんなこと気にしませんけど、戦艦大和のような巨砲の場合、数分間の砲弾の飛翔の間に、地球が回転するため、ターゲットの着弾にずれが生じます。なので、なかなか命中弾を出すのは、難しかったようです。
身近な例（？）では、２０ｍくらい離れた、やや早歩きのターゲットをマシンガンで狙うとき、高速な弾丸といえども、ターゲットへの着弾に時間がかかるため、１０ｃｍくらい前を狙うようです。

オートマチックの発射シーンで、弾丸とスライドの動きとか、ライフル弾のターゲットへの命中時の効果を高速度撮影のフィルムなどでみると、とても興味深いですよ。たった数グラムの鉛があんな破壊力を持つのか、なんて不思議な感じがします。

まあ、「冷たい方程式」ではありませんが、物理は冷酷に物質に作用します。その法則が理解できると、物理はとてもおもしろいですね。

お礼

つまり外から新幹線のガラス窓をのぞくと、ジャンプしてる人間は時速３００ｋｍで武空術をしてるわけですか？
やっぱり勉強してないのでイマイチ理解しきれませんが、とても参考になりました。
ありがとうございまいた。