むち打ち症とニュートンの運動の法則

質問

むち打ち症やシートベルトの必要性とニュートンの運動法則との関連性って何の事か誰か教えてください。お願いします。

回答No.2

cocksan · ベストアンサー

ニュートンの運動の第１法則「慣性の法則」
外部から何も力が働かない場合
静止している物体は静止し続け、
運動している物体は等速直線運動をする。

微妙に言葉は違うかもしれませんがこんなところです。
ようするに、速度（速さと向き）を変えるのが
めんどっちぃんですよ。

止まってる物体はそのまま止まっていたいし、
運動している物体はそのままの速度で運動して
いたいのですよ。楽（らく）しぃですな。

例えば、机の上にコップを置いて触らないとする。
このコップは1日経っても1年経ってもそのまま。
（お父さんがちゃぶ台ひっくり返したり、地震で
家が揺れたりしない限り）
これが静止している物体は静止し続けるってこと。

スケートを考えたとき、一度滑り出してその後何もし
なければそのままの速さを維持したまま滑り続ける。
（誰かにぶつからなければ）
また、滑らかな机の上でビー玉を転がしてた場合も
同じことが言える。
両方ともかなりの距離を滑る(転がる）と止まってしま
うけれど、これは滑る(転がる)面とスケート靴(ビー玉の面）
に摩擦があるから。
この摩擦がなかったらずっと同じ速さで同じ向きに動
き続ける（＝等速直線運動をする）。

これが運動している物体は等速直線運動をすると言うことです。

で、それと鞭打ちとシートベルトの関係でしたっけ。

まず、バスとか電車にのると、電車が発車するときに
進行方向と逆向きに、停車するときに進行方向に力が
働いているような感覚を受けたことがあると思います。
これは慣性力と呼ばれるものなんですが、その名の
とおり慣性の法則によるものです。

停車するときを考えると簡単で、自分とバスが前方方
向にある速さ(40km/h)で進んでいたとしましょう。

バスが減速して30km/hになった時、自分には慣性の
法則でまだ40km/hで進んでいる。

このとき、自分の速さがバスの速さよりも早いわけで
すから、バスの中で10km/hで前方に運動するような格
好になるわけです。

しかし、実際にはバスの床と自分の靴の間に摩擦が働
いて上半身だけ前方にずれるので、前方方向に力を受
けたように感じます。

実際にはバスの減速はこんなに急じゃないので、さほ
ど力は感じないと思いますがありませんが、乗用車で
ある程度スピードを出していて、かつ急ブレーキを使
った場合。

車の速度と自分の速度との間に大きな差が生じてしま
った場合、車は地面とタイヤの摩擦で止まっても、自
分にはシートの部分のごくわずかな摩擦があるだけな
ので止まりません。

結果として、シ－トベルトをしていないと、車と自分
の速さの差＝急ブレーキ直前にだしていた速さでフロ
ントガラスに直撃することになります。
（おそらくかかとが回転軸になるので頭から）
これが、シートベルトの必要な理由です。

シートベルトで止まった場合、今度はシートベルトが
一種のばねの様な働きをして、反動で後方へ（シートの方へ）
跳ね返されます。もし、車に古いエアバッグが装備
されていたらそれが膨らむ勢いも加算されます。
その後どうなるかと言えば、急ブレーキで前方に振
られた頭が反動とエアバック勢いで後方に飛ばされ
シートの頭の部分に激突します。
その結果、首の筋肉を損傷して鞭打ちです。

（最近のエアバッグはそうならないように一瞬膨らん
でしぼむように出来てるみたいですが。）

お礼

ありがとうございました

回答No.1

kacchann

「慣性の法則」ですね

お礼

ありがとうございました。