液体の中の人が落下すると

質問

たとえば、密閉された容器の中に水をいれ
そこに人間を入れたとします。
この容器を高いところから落とします。
容器は破損しないとしたら、
中の人間はどうなるでしょうか。
無事でしょうか、それとも・・・・
落とす高さは、普通に落ちればただではすまない高さとします。

回答No.6

sparrow32h · ベストアンサー

加速度がいくら大きくても、物体と周囲の液体の密度が等しければ、慣性力（＋重力）と等しい浮力が働いて釣り合います。だから、物体は周囲の液体と同じように停止し、物体を破壊する力も働きません。
ただし、…として回答No.3に続きます。
ついでにもうひとつ補足すると、肺の中に空気があると胸を突き破ってでも「浮上」しようとします。

お礼

＞肺の中に空気があると胸を突き破ってでも「浮上」しようとします
液体呼吸は必須ですね。

エヴァンゲリオンのコックピットは対衝撃性があるのだろうかという馬鹿な思い付きによる質問でした。

ご回答ありがとうございます。

回答No.5

htms42

単純化した場面で考えます。
おおよそどういうことが起こるかは分かると思います。

・箱の中は人が水に浮いているとします。
・この箱を落とします。
・箱、水、人は同じ加速度で落下します。衝突するまで同じ速さです。
（８０ｍの所から落とせば衝突時の速さはほぼ４０ｍ／ｓです。これは時速１４４ｋｍに相当します。）
・地面に落下すると箱の速度が急にゼロになります。（衝突による破裂、跳ね返りはないものとします。）
・底が地面に平行に衝突したとすると水はそのままです。圧力がかかっても体積変化はほとんど起こりません。
・人は急には止まりません。水の抵抗で止まるまでは水の中を進みます。人と水との相対的な速度の違いが大きくなれば抵抗も大きくなるでしょう。人だけが高い所から水面に飛び降りた時とほとんど同じ状況になるだろうと思います。
・箱の跳ね返りがあれば、相対速度はもっと大きくなります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

＞人は急には止まりません。

このとまらない理由は水と人間の物質としての違いによるものなのでしょうか。
もし、その違い小さくすることができたら、その衝撃も小さくなるといえるのでしょうか。

回答No.4

debukuro

水面よりも上と水面下にある場合で条件が違います
豆腐と年限でも条件が違います
豆腐と蒟蒻でも違います
鯨と潜水艦でも違います

お礼

ご回答ありがとうございます。

豆腐と年限のちがいではなく、

ビンに入れた場合と、そのまま落とした場合の違いを

ご説明していただけないでしょうか。

補足

＞水面よりも上と水面下にある場合で条件が違います
ビンの中の豆腐です。水面よりも上にはならないですよね。

回答No.3

sparrow32h

直接激突する場合に比べれば遥かに安全ですが、「まったく無事」というわけにはいきません。
なぜかというと、水中を力が伝わる速さは有限なので、強い衝撃が加わると衝撃波が発生して、内部のものにもダメージが与えられるからです。
また、水中では人間よりも豆腐のほうが安全です。
人間の体は豆腐と違い密度や硬さが一様でないため、応力が集中して破壊されやすいのです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

＞直接激突する場合に比べれば遥かに安全

なぜ安全なのでしょうか。

回答No.2

debukuro

人間は人間なりの豆腐は豆腐なりの衝撃を受けます
容器が停止する直前の速度の二乗と質量の積だけの衝撃です
高さなど関係ありません椅子から落ちようと月から落ちようと着地直前の速度だけが問題なのです

７０００メートルか落下しても手の骨折だけで済んだ人もいれば階段を踏み外しただけで脳挫創で死んだ人もいるのです
高さなど意味がありません

お礼

厚手の瓶に水と豆腐を入れますよね。

それを机の上から落としてください。

豆腐をそのまま落としたのと同じですか。

瓶の中で豆腐はぺしゃんこになるのでしょうか。

違うならどのような作用が起こったのでしょうか。

というのが質問の趣旨です。

回答No.1

sotom

水中であろうが空気中であろうが、慣性の法則は働きます。
密閉された容器という事は、その液体に逃げ場がないので、衝撃が緩和
される事は無いでしょう。また、100m上空から水に飛び込んだ時、
その水はコンクリートと何ら変わらない硬さとなるでしょう。

（注）何でもTRY! とか考えないで下さいねｗ

お礼

ご回答ありがとうございます。

たとえば人間を豆腐に置き換えたらどうでしょうか。
水中で豆腐はバラバラになるのでしょうか。