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ペットボトルロケットの飛距離等について。
とりわけ、平均重量１００gのペットボトルロケットを圧縮空気圧：５気圧で、垂直飛行させ、その鉛直到達高度が５０mだったものに、別途、ペイロード・搭載物（５０gの重り）を載せ、再飛行させた時、さしたる鉛直到達高度など、おおよそ、何れくらいになるでしょうか？ 又、大体、ペイロードが最大限、何g（何kg）の際、同ペットボトル類が（全く）飛ばなくなってしまうでしょうか？ 暗算的にも（即）お答え下さい。
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「暗算的にも（即）お答え下さい」の意味が皆目不明ですが、解説は要らないから答えだけくれってことでしょうか。私は後で検証不能になるのが嫌いなので（自分の素人回答に絶対の自信があるわけではないので）、計算式も載せておきます。答えだけ欲しければ文末見て下さい。 ロケットの打ち上げ方法や気象条件が、最初の試行と全く同じで、2回目以降の試行ではロケットの重さのみを変えると仮定すれば、（⇒ ペイロードを入れる入れ物は最初の実験から付いており、2回目以降の試行でも空気抵抗などに変化がないとすれば）、空気抵抗やらは重視しなくても良いでしょう。 その条件では、[打ち上げ高さ] は [打ち上げる力] ÷ [重力加速度] ÷ [ロケット重量] です。[打ち上げる力] と [重力加速度] は一定なので、[打ち上げる力] ÷ [重力加速度] を a という定数で置くと、[打ち上げ高さ] = a ÷ [ロケット重量] という反比例の関数が得られます。 最初の実験から 50(m) = a ÷ 100 (g) ですから、a は 0.5 です。ココから ・ロケット重量 150(g) の場合は約 33m であろう ・ロケットの重量をいくら増やしても、全く飛ばないということはない (到達高度 0.001 mm でもとにかく飛んだことにはなりますからね) ということがわかるかと。
- shintaro-2
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>空気抵抗があれば、おおよそ、鉛直到達高度は、何倍ぐらいでしょうか？ 空気抵抗がどれだけかわからないから無いと仮定して、 理想の高さまで飛べるのであればという回答をしているのですが、 その点を理解していただけないのでしょうか 文字でただ「空気抵抗」があればと記載されても 計算できないのは明らかですが？ > 又、空気だけでも飛べるんでしょうか？ 飛べると思いますよ。 そもそもwave101 さんの質問には水を入れるとも何とも記載されていませんが？ >ましてや、（適量でない）少しの水を入れただけでは、それほど、垂直飛行性能が上がるとも思えないのですが如何でしょうか？ 誰も１ｃｃとは言ってませんし、 1.5リットルのペットボトルに１リットルも入れないという意味での少しです。 適量がわかっているのであれば、 回答のそんなところを突く必要も無いと思うのですが、 人を不快にさせるのが目的ですか？
お礼
人（回答者方）を不快にさせるなんて、とんでもない。 そう思われたのなら、悪しからず、お詫びの程を。
- shintaro-2
- ベストアンサー率36% (2266/6245)
>別途、ペイロード・搭載物（５０gの重り）を載せ、再飛行させた時、さしたる鉛直到達高度など、おおよそ、何れくらいになるでしょうか？ 空気抵抗が無かったとすれば 重量が3/2倍なので、到達高度は2/3倍です。 多分、空気だけで飛ばすよりも少し水を入れて飛ばした方が より遠くに飛ぶはず。
補足
空気抵抗があれば、おおよそ、鉛直到達高度は、何倍ぐらいでしょうか？ 又、空気だけでも飛べるんでしょうか？ ましてや、（適量でない）少しの水を入れただけでは、それほど、垂直飛行性能が上がるとも思えないのですが如何でしょうか？
前に見たことがある質問と似ている気がしますが、即とのことですので、即、お答えします。なお、何が「とりわけ」なのかはよく分からないので気にしないで回答しています。 回答としては、「条件不足で計算不能です」になります。 多少説明します。圧縮空気を使い切るときに上昇が止まるくらいゆっくり上る（※ペイロードに対して弱い傾向になる）、一気に加速して慣性運動でさらに上昇できる（※ペイロードに対して強い傾向になる）等々、100g・5気圧でもさまざまです。しかも容積が不明。 見積もりの計算が面倒臭そうでなんかよく分からない、といったことではなく、明確に「この条件だけでは全く結果について示せない」ということです。 追加の質問はお受け致しかねます。あしからずご了承ください。
お礼
未熟（不完全）な質問に、お答え戴き、ありがとうございます。
お礼
都合により、お礼の返信が遅れました。 申し訳ございません。