ある重量の物を浮き上がらせるのに必要な風速

質問

ある物体に下から風を吹き上げて浮き上がらせる計算の場合。

重さ50キロの物の場合は風速50メートル毎秒が必要だったとすると
重さ１キロの物の場合は風速１メートル毎秒という考えで正しいのでしょうか

重量と、それを浮かせるのに必要な風力は比例しているのですか？
自信がないので、是非とも教えてくださいませ。
どうぞ宜しくお願いいたします。

回答No.3

91091 · ベストアンサー

ざっくりですが、次のような式で浮き上がらせる力が求められます。
Ｆ＝Ａ・ｖ＾２・ρ
Ａは風が当たる断面積
ｖは風の速度
ρは風の密度　です。
物体にあたった風は、速度が０になると考えています。

当たる面積が同じであるなら、風速と比例関係にありません。
√（１／５０）でよいということになります。
当たる面積も面積に比例して減るのなら、比例で正しいです。

お礼

早速のお返事をありがとうございます。
公式まで書いてくださって感謝です。
理数はさっぱりダメなので助かります。
どうもありがとうございました。

回答No.4

rabbit_cat

他の方が仰っているように、実際には形に依存するわけですが、
もし、形は全く同じで重さだけが違う（密度が異なる）とすると、物体に働く力はほぼ風速の２乗に比例します。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%97%E5%8A%9B
というわけで、
＞重さ50キロの物の場合は風速50メートル毎秒が必要だったとすると
重さ１キロの物の場合は、風速約7メートル毎秒が必要です。

補足

早速のお返事をありがとうございます。
物理はとても苦手で苦戦中です。

実際に求めているのは
重さ90キロの物の場合に風速53メートル毎秒が必要だったとしたら、
重さ２グラムの物の場合は風速いくらが必要かという問題です。

風速を計算してみると答えは25センチ毎秒になったのですが、
これで正しいのでしょうか。　
自信がないので、是非教えてくださいませ。
どうぞ宜しくお願いいたします。

回答No.2

debukuro

質量が同じなら受圧面積が大きいほど弱い風で浮き上がります
流線型よりも非流線型の方が弱い風でも浮き上がります
空気の密度が大きいほど圧力が大きくなります
なので風速だけでは決まりません

お礼

早速の回答をありがとうございます。
いろんな条件で計算が変わるのですね。
今回はそこまで詳しいデータはないのですが、
教えてくださってありがとうございました。

回答No.1

myeyesonly

こんにちは。
単純に重量では決まりません。
例えば▲のような形の物より、▼のような形の物の方が浮き上がりやすい、というのは、イメージできませんか？

「浮き上がる」という場合、その物体の底面と地面の間にどの位の風が吹き込むか、という事が重要な要素になり、形状が非常に大きく関係してきます。

上に書いた、▲と▼の例では、前の方は横からの風に対して地面に押し付けられるので浮き上がりにくいですが、後者は側面に当たった風が全て面に沿って地面方向に吹き付けられ持ち上げる力になりますし、逃げ場を失った風は地面と物体の底面の隙間にもぐりこむような圧力となります。

お礼

早速のお返事をありがとうございました。
確かに▼の方が浮き上がりやすそうですね。
今回はデータの少ない中での計算ですが、
勉強になりました。
どうもありがとうございました。