水面がコンクリートと同じ？！

質問

よく水面に落下する衝撃映像（？）などで
「コンクリートの硬さの水面に・・・」
という表現がありますが

「そんなわけないだろ？！コンクリートと同じだったら、絶対死ぬ」

といつも突っ込んでおります^_^;

といっても、
相当高いところから落ちた場合、
ある程度の高さからコンクリートに落ちた場合に相当する、
というのならそうかな？とも思うのです。

正確なところがお分かりになる方教えてください。

回答No.4

FM-8 · ベストアンサー

みなさんご回答の通りですが，

「水」というのは液体で，パスカルによれば，
「液体(水)は万物の器に従う」といわれます．
これは，静的には変形抵抗が無いという意味ですね．
日常的には，水が硬いと
思われることは少ないと思います．
ときどき，プールの飛び込みで胸が水面にあたって「痛い」と思うことはあるかもしれません．
「コンクリートと．．．」というのは，この現象をもうすこし速度を速くした場合のことですね．

もともと，水は，まわりをちゃんと拘束してやればかなり硬い物質です．注射器の出口をふさいで，ピストンに力をかけてもうごきませんよね．
また，パワーショベルを動かしているのも「油圧」といって，水ではありませんが，油という液体のだす力です．

高速に水面にあたると，みずは，慣性力と粘性力によって，元の位置にとどまろうとします．どちらも，静的には，まったく存在しない力です．
慣性は加速度に，粘性は速度に比例していますから．
そのけっか，水面からうける反力は，水自身の弾性係数に等しい状態にまで達する可能性があります．
先っぽをとがらせておけば，水は速やかに排除(まわりに退く)されるため，反力は小さいでしょう．(流線型)

高速に水面にあたったときに，本当にコンクリートとおなじにまでなるかというと，私はならないと思います．
あくまでもたとえでしょう．
「どちらも，「ただではすまない」のは同じですね．」

蛇足ですが，粘性がゼロでも液体の反力は存在します．それは慣性力のためです．
粘性力と慣性力が主に液体を支配する力です．

>５メートルからコンクリートに落下
>と
>１００メートルから水面に落下
>（数字はむちゃくちゃです。すいません）
>が同じくらいだ。

前者は，死なないでしょうが，後者は
死んでしまうでしょう．
ちょっと定量的には違うと思いますが，
しかし概念的にはあっていると思います．

お礼

とてもわかりやすいお言葉でのご説明、感謝いたします。

＞水は，まわりをちゃんと拘束してやればかなり硬い物質です．

あぁ！なるほどそうですよね！

＞先っぽをとがらせておけば，水は速やかに排除(まわりに退く)されるため，反力は小さいでしょう．(流線型)

つまりは飛び込みの選手が、飛び込みの格好をするあの格好ですね！

＞高速に水面にあたったときに，本当にコンクリートとおなじにまでなるかというと，私はならないと思います．

つまりは、水の弾性係数、の最大値（？）がコンクリートの方さと同じ？？？といっているのでしょうか？？？

＞慣性は加速度に，粘性は速度に比例していますから．

だとすると、たとえば、落ちる高さや、到達時の速度、さらには飛び込んだ格好、いろんな要素によってまったく違うわけで、
一概に「コンクリートと同じ」と表現するのは
かなり乱暴と言えそうですね。

＞前者は，死なないでしょうが，後者は 死んでしまうでしょう．

むちゃくちゃな例を出してしまい申し訳ないです(^_^;)

どうもありがとうございました！

回答No.3

noname#21649

>と言うことですよね？？
数値めちゃくちゃということであれば.ご指摘のとおりです。が.5ｍからの落下で大体時速5ｋｍ程度の速度になりますから.接触面積によりかなり変化します。
釘程度の大きさの面積で接触したら.人の骨なんて簡単に穴があいてしまいます。接触面積の因子を含めて考えてください。

お礼

回答ありがとうございます。

＞接触面積によりかなり変化します

ＴＶで水面落下は何もかも

「コンクリートと同じ」

といっているのはいいかげんなことだとわかりました。

回答No.2

noname#21649

手元に数値がないので.定性的内容になります。
風呂に入って.水面に指を突き立てて.横に移動してみてください。
すると.少し移動先方向に水面が持ちあがります。
これが「粘性」という性質です。水は粘性が低いのですが.高速度カメラあたりを使って早い時間間隔で撮影すると.水あめのような動きをしていることがわかります。

実際には時間変化による状態方程式を解くことになりますが.十分高速な動きをした場合に.水の変形が間に合わず固まりの状態に（短時間ですが）なります。これが「コンクリートのような状態」といわれている状態です。

固形物が水に飛び込むような状態を逆に考えてみましょう。十分高速で移動する水は十分硬いコンクリートのような性質を持ちます。この性質を使った工具として.水を噴出して切断する工具があります。
また.高圧の水を人に当てて合法的殺人を行ったのが.どこかの刑務所の職員であり.小泉も合法的殺人方法として評価し.冤罪の可能性を調査するように命じています。

補足

回答感謝いたします。

つまり

ある程度高速に水面に到達しなければ
「コンクリートと同じ」
では無いですよね？？

たとえば

５メートルからコンクリートに落下

と

１００メートルから水面に落下

（数字はむちゃくちゃです。すいません）
が同じくらいだ。
と言うことですよね？？

回答No.1

kenyamanasi

水面がコンクリート並の硬さになるのは、体重が分散するよう身体が平面に衝突した時なので、つまり衝突する時の面積が大きくて重量が分散するようになればなるほど、水面が硬質化する感じになるということらしいです。
　高飛び込みの選手がきれいに手をそろえて入水するのと、われわれが飛び込みで腹を打ったときのことを比較するとそんな感じですよね。
　私ももっと詳しい解説を知りたいです。

お礼

>体重が分散するよう身体が平面に衝突した時なので

ムム・・・難しいですね・・・(^_^;)

つまり水面に平行に・・・と言うことですよね・・・

＞水面が硬質化する感じ

うーむ
ちょっと難しいですね・・・

やはりある条件が重なった場合、と言うことだけは確かなんですよね？

とにかくＴＶ見てると、水面落下は何もかも
「コンクリートと同じ」
と言い切ってしまっていることが気になって仕方ないのです。

たとえばわれわれがプールに飛び込む場合、
いくら腹打ちしたからといって、
同じ高さからコンクリートに飛び込んだら結構な怪我をすると思うんですよ。
鼻をすりむいたり（もしかしたら骨折するかも）
胸の骨だって折れるかもしれないし、
とにかく擦り傷はひどいはず。
間違いなく黒ずみると思うし・・・。

水だったらはらうちで飛び込んでもせいぜい痛いぐらいですよね？
全然同じじゃないと思うんですよ。
それなのに、
とにかく何でも水面落下になると
「コンクリートと同じだって言うからねぇ」
と、いいかげんな知識で周りの人間が言うので
気になって仕方が無かったのです。

回答ありがとうございました