物理学。国際宇宙ステーションから船外作業服を着て弓

質問

物理学。国際宇宙ステーションから船外作業服を着て弓と矢を持って矢を放つと秒速何mで飛んで行きますか？

この矢は減速することも加速することもなく飛び続けて、どこかの星の重力に引き寄せられて大気圏突入して燃え尽きるまでどこにも星に当たらない限りは飛んでいくのでしょうか？

回答No.5

jack-a3 · ベストアンサー

グーグルさんによりますと国際宇宙ステーションは地球の周りを7.66km/sで回ってるそうです。
別の回答者さんにあるよう矢の速度が秒速200m(0.2km/s)として、国際宇宙ステーションの進行方向発射しても最大で7.86km/sにしかなりません。比率で言ったら2%ちょっと。どっちの方向に向けて発射しても、多少軌道や高度が変わるだけで結局地球の周りを回ってるだけになりそうです。
ちなみに地球の重力を振り切ることができる速度を第二宇宙速度といって、秒速でいうと11.2km/sの速度が必要です。さらに太陽の重力を振り切る速度は第三宇宙速度で秒速16.7km。全然足りませんね。

お礼

ありがとうございます

回答No.4

yougamaster

＞国際宇宙ステーションから船外作業服を着て弓と矢を持って矢を放つと秒速何mで飛んで行きますか？
矢を放つ方向によって大きく変わってきます。
というのも、国際宇宙ステーションが速いスピードで動いているからです。
例えば、ボールを投げる場合、止まって投げるのと、助走しつつ投げるのでは、後者のほうが明らかにスピードが速くなり遠くまで飛びますよね。
野球中継で外野手がボールの落下点より後ろから助走をつけてタイミングよくボールをキャッチしキャッチャーに投げるシーンがありますが、より速いボールを投げるために行っています。
物を投げる、放つ場合、自分の速度が加わります。
国際宇宙ステーションの進む向きと同じ方向に矢を放てば、静止状態から矢を放つ速度に宇宙ステーションの速度がプラスされます。
逆向きに放てば、宇宙ステーションの速度がマイナスされます。
真横に放てば、矢を放つ速度と宇宙ステーションの速度の足し算の結果、自分が狙って矢を放った位置よりも斜め前に向かって矢が飛んでいきます。いずれも矢のスピードは異なります。

＞この矢は減速することも加速することもなく飛び続けて、どこかの星の重力に引き寄せられて大気圏突入して燃え尽きるまでどこにも星に当たらない限りは飛んでいくのでしょうか？

星の引力や物質の影響を受けなければ、この矢は減速することも加速することもないでしょう。

お礼

ありがとうございます

回答No.3

seble

ステーションの速度が加算されますので、発射方向が重要になり、計算難しいので俺には分かりません。進行方向0度か180度なら足し算か引き算でしょうけど、横だとすると横流れの加速が加わるのでえらく面倒な計算になると思います。
また、ステーションの軌道自体が低いので地球の重力の影響を受けるでしょうから、これの計算も非常に難しいと思います。
地球そのものも、太陽の引力の影響があるからこそどこへも飛んでいかないで太陽の回りを回っています。矢が太陽の重力に逆らえるだけの速度を持たない限り、太陽系から外へは出られないでしょう。
また、宇宙空間は完全に無ではなく、分子1個レベルの物質は浮遊しているそうです。ですから、完全に無抵抗ではなく、空気抵抗ならぬ分子抵抗を受けますし、もちろん、他の天体や彗星、隕石、太陽風、様々な要素がからみあって、そう単純な事にはなりません。

お礼

ありがとうございます

回答No.2

takuranke

＞矢を放つと秒速何mで飛んで行きますか？

アーチェリーだと200km/hは出るそうなので、
55.555…m/ｓ

＞この矢は減速することも加速することもなく飛び続けて、
宇宙ステーションの船外から進行方向に向けて矢を放ったなら、
地球の重力圏なので、
多少減速しますが、宇宙ステーションの軌道より外の軌道になるだけで、
地球の重力圏を振り切って、どこかに飛んでいくということはないと思います。
計算できるそうですが私は無理。

ちなみに、静止衛星は赤道上空の高度約36,000km（海表面からの距離）を、
秒速3kmで回っています。

お礼

ありがとうございます

回答No.1

OnePunchMan

宇宙に漂っている柔らかいデブリに当たって突き刺さるか、硬いデブリに当たって矢の軌道が変わり、宇宙空間を永遠に彷徨うデブリになると思います。

お礼

ありがとうございます