ヘリコプター問題

質問

6月29日放送の平成教育学院でヘリの問題が出ていましたが、よくわからないので質問します。ＨＰにも問題と正解があります。
問題は
1、密閉した箱でヘリを飛ばし箱ごと重さを測る→重さ変化なし。
2、上蓋をとった箱の中から外へヘリを飛ばす→重くなってから軽くなっていく。
1から2へ解説を聞くとわかった気になりますが、いきなり2を出されたら箱の中にいるときになぜ最初にだんだん重くなるのかがわかりません。ヘリは下へ空気を送り自重と同じ力を秤へかけているのでは？
1では飛んだ後も目盛はヘリの重さ、2では最大になる重さがヘリの重さ以上になるというのがわかりません。
解説をお願いします。

回答No.6

noname#77472

ネットで地面反力を探しましたが
てんで無いですね。＾＾；

メンターと地面の間には反力があり、推力以上の反発力があります。
エアが挟まってイタイのです。＞＜

推力＋地面反力＝自重以上となりまさー。（*＾＿＾*）

この地面反力は高度があるとほぼキャンセルされ、推力のみとなります。

回答No.5

walkingdic

ヘリは接地状態から、上昇するのですよね？

ヘルスメーターに自分が乗って、ジャンプしてみてください。
それが一番わかりやすいです。

回答No.4

mazeran

これは力の釣り合いと加速度に関係する問題だと思います。

１は密閉した箱の中で力のやり取りがなされているだけなので、全体の重さは変化しないのです。（Ｆ＝ｍａのａが０の状態）
２は中から外へ移動するので「加速度」が発生するために一度重くなるわけで（Ｆ＝ｍａのａが０でなくなるので）、それと上蓋をとったことにより外からの空気の流れも箱の底を押す力として現れるため、だんだん重くなります。
絵を描いて説明すれば理解していただけると思いますが、文字だけではなかなか難しいですねェ。

「加速度」が大きな要因になると思います。
まだ理解いただけないなら、また質問してみてください。理解してくれるまでお付き合いいたします。

回答No.3

tance

私は１の方が不思議です。箱の中である質量が移動したのにその加速度
に対応する力が外部から観測できないなんて。

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。
考えられるとすると、ヘリのローターが作り出す揚力がヘリの自重以上である、という事になるかもしれません。

もし、ヘリにかかる重力とローターの揚力が同じならヘリは箱に与える荷重がゼロになるだけで飛び上がる事は出来ません。

ヘリが舞い上がるからには、ローターの作る揚力がヘリに掛かっている重力以上になってるはずで、その下降気流の風圧が箱に命中した時、横や上に散逸しないと仮定すれば、ヘリの重さ以上の力がかかる事になります。

回答No.1

watico

こんにちは、
確かに問題２、の解答は不可解ですね。

　状況によって無いとも言い切れません
・箱の底ではね返った風の一部が箱の上方へ逃げて行く場合。
・ヘリが鉛直上向きの加速度で箱から”跳び”上がる場合。
これらの場合を仮に想定すれば（秤の感度は問わぬとして）「重くなってから」と言うことも考えられましょう。
　申し訳ありません私はこの放送を視聴して居りません。
　しかしながら、これは物理学の設問であるのならばふつう、”単純模型”を想定します、即ち上記の様な場合を考えないはずですので。この問題（飽くまで物理学の設問として）の解答は「軽くなっていく」が”相応しい”と思います。