慣性の法則について

質問

慣性の法則というのがありますよね。電車の中でボールを真上に投げるとちゃんと手元に戻る、客観的に見ると
放物線を描いて運動してるわけですよね。

さてここで子供に質問されました。

(1)ヘリコプターのラジコンを電車の中でホバリングさせたらどうなるの？（操縦者も電車に乗っている）

(2)駅のホームで操縦機を持って、止まった電車のドアから
ヘリコプターを電車に乗せ（もちろん飛ばしながら）
電車に入ったらホバリングさせる。
そして電車はドアが閉まり出発してしまいます。
操縦者そのままはホームにいる場合ヘリコプターはどうなります？

連れて行かれちゃうの？と聞かれ、「連れて行かれるはずはないと思うけど・・とにかくだなーヘリコプターは壊れるよ！」と答えておきましたが、物理学問上どうなりますか？物理のとくいなかたよろしく。

回答No.1

freezemoon · ベストアンサー

こんにちはぁ　たぶんこうなるでしょうと前置きします＾＾；
（１）も（２）もホバリングさせ始めた状態が問題でしょう。
（１）が動いてる電車の床から上昇を開始させれば、ヘリコプターは電車の進行方向と同じ運動エネルギーを持っていますから、そのままホバリングするはずです。
（２）は逆にそのままの場所にいようとするため車内にいるのに置いてきぼり状態ですね＾＾

お礼

はいよくわかりました。ありがとうございました。

回答No.3

Quattro99

問題の切り分けが出来ていないのでは？

(1)等速度で走っている電車の中でなら、ボールを投げ上げたときと同じです。
(2)電車は加速するが、ヘリコプターは加速しないので電車の後方にぶつかる。ホームから見れば、制止しているヘリコプターに電車の後方がぶつかっていくように見える。

(2)と(1)は電車の運動が違います。

ところで、ヘリウムガスが入っている風船（つまり、浮いている）のひもを電車内で持っていて、電車が発車したらどうなると思います？

お礼

切り分けですか？　別問題ですよもちろん。

>(2)と(1)は電車の運動が違います。
その通り違いますよ、だから二つに分けて質問したんです。

ヘリウムガス入りの風船だと、空気より軽いので
空気が後ろに(超微小)に圧縮され、重力と進行方向のベクトルの和は真下では無くなり、
『我々からみて』、常に重力に逆らうヘリウム風船としては多少電車の進行方向に進むんです。

これで良かったですかね？
ま、いずれにせよ答えてくれたのはありがとうございました。

回答No.2

ruru-po2

そのまま車両の連結部分に激突して、壊れます。

例え空中であっても止まっているものはとまり続けようとする、のが慣性の法則ですから。

どちらにしろ、乗客の迷惑になるのでこんなこと止めましょう。

お礼

お答えありがとうございました。