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久しぶりに、超簡単な妄想物理演算をしてみました^ [面白物理]

学生時代、勤勉とは程遠い学生であったため、基本的にはあまりお勉強ができるほうではないのですが、物理だけは何故か成績がよかったです。

理由ははっきりしませんが、年号を覚えたり、漢字を覚えたり、およそ人間が作り出したものを覚えることというものが苦手で、どちらかというと必要最低限のものを覚えて、そこからあれこれ考えて結果をひねり出すことが得意だったようです。

これだけだと、学生時代は落ちこぼれ留年するはずなのですが、ラッキーなこと?に短期記憶は出来る方で、一夜漬けの試験勉強でなんとか平均点は取れたので無事卒業出来た次第...う~ん良いのだか悪いんだか。

で、話は戻りますが、物理がなぜ得意だったかというと、覚えることが非常に少なかったからでした。高校生くらいまでの物理はそれほど難しいことを扱わないため、多少のことを覚えていれば、あとは頑張ればそこから色々な公式が導き出せた記憶があります。

逆にこれらの公式を丸暗記しようとすると、似たようなものが沢山あったり、記号が大量に出て来て、その意味に翻弄されてしまい、理解不能に陥る友人を多々見かけました。丸暗記が得意な方には苦手な学科なのでしょうかね。

とまあ、話が脱線気味ですが、本題に入ります。

昨晩目が冴え眠れず、唐突に記憶しているものを使って何か面白い計算ができないかなぁ~などと考えながら就寝したとき、暗算レベルでも結構面白い計算ができたので記事にしました^(とは言っても中学生レベルの内容なのでご容赦下さいませ)

使ったのは、有名アインシュタインさんの式と

①E=MC² (本当はE=√(C²P²+M²C⁴)なのですが、静止している物体の場合は角速度P=0でE=MC²)
 ※E=エネルギー、M=質量(Kg) C=光速(300000000m/s)

エネルギー単位だけです。

②1J=1Nm 
③1N=1Kgm/s²
④重力=9.8m/s²

 ※N=ニュートン=1Kgのものを1m/s²で動かす力
 ※J=ジュール1Nの力で1mものを動かす仕事量
 (例:地球の重力は9.8m/s²なので、地表から1mの高さにある1Kgのものが持つ位置エネルギーは9.8J)

たったこれだけ。で何を計算したかと言うと...1gの物質を全てエネルギーに変換してそのエネルギーで日本人全員を地表から持ち上げたら、どれくらい持ち上がるのか。

一応、日本人を約1億人、1人あたりの平均体重を60Kgで計算してみたところ...

1g=0.001(Kg)×300000000(m/s)×300000000(m/s)=9×10の13乗(Kgm²/s²)=9×10の13乗(J)

日本人全員を1m持ち上げる仕事量(J)は
60(Kg)×1(m)×9.8(m/s²)×100000000(人)=58800000000J=5.88×10の10乗(J)

したがって1gの物質を全てエネルギー変換して日本人を持ち上げると...

9×10の13乗(J)÷5.88×10の10乗(J)=9/5.88×1000(m)≒1500(m)=1.5(Km)

おおっ、日本人全員を1.5Km上空まで持ち上げることが出来る!ほんまかいな。

 ※あくまで理論的な数値で、色々な摩擦や地球から離れるにしたがって薄れる重力加速度などは演算していませんのであしからず^
 ※実際には熱エネルギーに転化してしまい運動エネルギーにはならない分が多いと思われるため、全てを運動エネルギーに変換出来たとしての計算になります

とまあ、おバカな演算をしてみました。

ねっ、簡単でしょう。E=MC²が何なのかとか、それがどうやって導き出されたかを考えると少し大変ですが、とりあえずE=MC²だけ覚えているだけで、でこれくらいの計算ができました^

このようなことは普段考えませんが、こうやってちょっと計算してみるだけで、その力を身近に感じることができます。物理や数学が苦手なお子さんでも、このような計算だったら興味をもってやってくれるのでしょうか?

子供が大きくなったら試してみたいと思ったのですが、嫁さんに試したら…まったく興味を持ってもらえませんでした...T_T;

物理...面白いのに…


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