飛行機とかが湖とかに墜落して木っ端微塵になるのはど

質問

飛行機とかが湖とかに墜落して木っ端微塵になるのはどうしてですか?その原理?を教えてください。またどの速度以上でぶつかるとそうなるのかも知っていたら教えてください。

回答No.8

nagata2017

飛行機の外見は　大きな塊に見えますが　それは　薄皮一枚の構造物です。
飛行機は直陸するときが一番危険だと言われています。
実際に　着陸失敗による大きな事故もよく発生しています。
そのときのスピードは前進のためのスピードで　機体と滑走路の衝突は5~10m程度の落下にすぎません。
重力の加速度1Gは9.8m/s時速35km 　揚力が働いていますからこれよりはるかに遅い落下速度です。その衝撃で機体が破壊されてしまいます。

水面にぶつかって　という疑問ですが　水は質量がありますから　液体でも　急激に変形できないのです。強い衝撃を受けたときは　地面にぶつかるのと大差ない反作用の力が働きます。
気体は分子がばらばらに離れていますが　液体は分子が緩く手をつないでいる状態だからです。

回答No.7

tetsumyi

ウォータージェットで非金属材料を切断することができます。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A6%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%83%E3%83%88
これは材料を局部的に破壊できるのですが、飛行機などは薄いジュラルミンで内部は空洞ですから簡単に潰れて分解します。
卵が簡単に割れるのと同じです。
恐らく500-800m/sの1/10の速度か新幹線の速度で原形を留めない位にバラバラになります。

回答No.6

Mathmi

＞飛行機とかが湖とかに墜落して木っ端微塵になる

車が壊れる事で衝突のエネルギーを吸収する、という話を聞いたことがあると思います。
固体に限らず、液体や気体でも、物体は破壊＝変形する事によって、衝突のエネルギーを逃がします。
水は容易に変形するため「柔らかい」と思いがちですが、変形するよりも早く衝突すれば、とても強い反力が返ってきます。
（音速の壁についてご存じなら、気体でも同様であると分かって頂けるかと思います）

この時受ける力を抗力・慣性抵抗等と呼び、以下の式で導かれます。
D=(1/2)*ρ*v^2*S*Cd
ρ:流体密度。水の場合は約1000kg/m3。
v:速度
S:表面積
Cd:形状による抗力係数。半球（凸） の場合は0.34。

具体的に、どこにどの程度の力を受けたら飛行機が壊れるかは知りませんので、この姿勢の場合はこのくらいの速度以上なら壊れる、等と言う事はできませんが、受ける力の参考にはなるかと。

回答No.5

toshi1989

こんばんは、

どうして木端微塵になるのか？
例えば50ｍプール１杯分の水は約1000トンです。

1000トンの水をビニール袋に入れて高さ100ｍの位置から航空機の上に落したら木端微塵になりますよね。

100ｍからの落下衝突時の速度は約160キロくらいです。
落ちて来る物が水でもコンクリートでもその破壊力は同じ(速度×質量)です。
※水だって海や湖みたいに大量に有ればその質量は膨大だという事です。

東北の津波の時に町を飲み込んだのは、ただの海水でしたが鉄筋コンクリートの防災センターは跡形も無く破壊されて鉄筋の骨組みだけしか残っていませんでした。
(津波の速度×膨大な水量＝強力な破壊力の証明です)

航空機が墜落したと考えずに、逆に飛行していた航空機に向かって下の湖が急上昇して来て猛スピードで飛行機にぶつかったと考えてみて下さい。
先に挙げたプールの水の何百倍もの質量のものに時速100キロ以上の速度で衝突されたら航空機じゃなくても殆どの物は木端微塵になるって事は誰にでも理解できると思います。

どの位の速度だと木端微塵になるでしょうか？
機長はトラブルが発生して最悪の場合出来るだけ高度を下げて飛行します。
先に挙げた100ｍからの落下でも衝突時の速度は160キロ、ジャンボジェットの最大質量は350トン、機長は必死にフルフラップで減速を試みると思いますが半分の８０キロ位まで減速するのが限界でしょう。

350トンの物体が時速８０キロで壁(水面)に激突、木端微塵だと思います。
(60キロで木端微塵まではいかなくても、機体はめちゃめちゃバラバラになると思います)
※80キロでは木端微塵として、60キロはバラバラと表現した基準は、高速道路での80キロでの車の衝突事故と一般道で60キロで衝突した場合の車両の破損状況の差を参考にして回答しました。

回答No.4

gongorogon

速度以外にも飛行機の重量や速度、入射角で一概に何キロとは言えないでしょう。出来るとしたらNASAくらい？
スペースシャトルが大気圏に突入するさいに燃えたり破壊しないよう、そういった計算をされていますから。

回答No.3

SPS700

１。飛行機とかが湖とかに墜落して木っ端微塵になるのはどうしてですか?その原理?を教えてください。

　下記などをご覧ください。
　https://matome.naver.jp/odai/2146301256579711801
https://logmi.jp/226933

２。その原理?を教えてください。またどの速度以上でぶつかるとそうなるのかも知っていたら教えてください。

　人間の場合高さ15ｍを飛び降りれば、水はコンクリートと同じで、24～30mを飛び降りれば、死ぬと言われています。飛行機はもっと高いところから落ちるからでしょう。

回答No.2

sailor

液体なら柔らかいからという考えがあるから不思議に思えるんですよね。ちょっと考え方を変えてみるととても分かりやすいのでそれを説明しますね。

まず、水って重たいですよね。１Ｌで1Ｋｇありますからね。プールなどに入って歩いてみると陸上を歩くよりずっと重く感じるでしょ。これは水の中を歩くと前に進んだ分の水を押しのけなければならないからなんですが、人が水の中を歩くと何十リットルもの水を動かすことになるんですよ。それで大きな力が必要なんです。ところで時速数百キロなんていう速度で飛行機が水に突っ込んできたら、ものすごく短い時間に何千リットルもの水を動かすことになるでしょう？そうすると水と接している部分にはものすごく大きな力が掛かるんです。例えばプラスチックの下敷きかなんかを水に入れて手の平で思いっきり水を押してみてください。下敷きが歪んでとても大きな力が掛かることがわかるでしょ。これと同じことがずっと速い速度で怒っているので、金属でできた飛行機なんかでもグシャッとつぶれて弱いところはちぎれてバラバラになってしまうんですよ。そして、水に当たって急にブレーキを掛けられた状態になるのでエンジンなどの重たい部分は機体からもぎ取られてしまうんです。

本当はこれに粘性（粘り気の事）という要素も関わってくるのですが、それを一緒に考えるとややこしくなるのでここでは省いています。

まぁ、飛行機というとても速く動くものが止まっている水にぶつかると水がそのスピードで加速されることになるので、そのために大きな力がぶつかった小さな部分に働いて金属などの丈夫な物でもバラバラに壊してしまうという事です。

液体などの形が自由に変わる物でも重さがあるので、急に動かそうとするとものすごく大きな力が必要になり、それに耐えられないと潰れてしまったりバラバラになったりするのです。例えばもっと早い宇宙船のような速度の物だと空気に突っ込んだだけでもバラバラになってしまう事もあります。

回答No.1

SPROCKETER

液体だったら衝撃が緩和されて壊れないだろうという考えがあるのでしょうが、速度が速い物体が衝突すれば、硬くても、柔らかくても、液体であっても結果は同じです。衝突した瞬間に減速される時の加速度が大きいので木っ端微塵になります。人間でも同じです。何百メートルもの高さから落下したら、水面に衝突した瞬間に身体が砕け散って死にます。映画やアニメの話を信じてはいけません。

　飛行機が湖面に衝突する瞬間はコンクリートの壁面に激突するのと同じ衝撃を受けるそうです。木っ端微塵になるのは、それが原因です。

　ラジコン飛行機が湖面に激突しても壊れるぐらいですから、時速１００kmぐらいでも危ないのではないですかね。池や湖に突っ込んだ車が引き上げられる時に、正面部分が激しく潰れている例が多いですが、あれも湖面に衝突した瞬間に壊れたものだと思います。