【秘技】目隠ししてボールを避ける【力学的エネルギー保存則】

たくおです。

【力学的エネルギー保存則】を利用すれば目隠ししてもボールがよけられます。

まずは、【力学的エネルギー保存則】について簡単に説明したいと思います。

力学的エネルギーには、運動エネルギーと位置エネルギーがあります。

そして、力学的エネルギー保存則とは、

摩擦力や空気抵抗などの外力がはたらかないとき、力学的エネルギーの総和は常に一定であるということです。

式であらわすと、

(運動エネルギー)　＋　(位置ネルギー)　＝　力学的エネルギー　＝　一定

となります。

運動エネルギーは、物体が早ければ早いほど。位置エネルギーは物体が高ければ高いほど。エネルギーが大きくなります。

なんとなくイメージはできるかと思います。

上の式によって、

ある物体の位置エネルギーが今の状態よりも小さくなると、運動エネルギーが大きくなり、逆に運動エネルギーが今の状態よりも小さくなると、位置エネルギーが大きくなるということがわかります。

例えば、

１．ボールが高いところに静止した状態であるとします。

これは位置エネルギーが高く、静止しているので運動エネルギーがありません。

この物体が落下すると、重力により、スピードが増します。

位置エネルギーが小さくなり、運動エネルギーが大きくなっています。

例えば、

２．サッカーボールを上に蹴り上げるところを想像して下さい。

ボールを蹴った瞬間はボールが早いので運動エネルギーが大きく、低い位置にあるので、位置エネルギーは低い状態です。

そしてボールが上がっていくと威力がなくなりいずれ止まります。

この状態が運動エネルギーがなくなった状態かつ位置エネルギーが最大となります。

力学的エネルギー保存則を知っていれば、より上の例の理解が深まると思います。

そして、力学的エネルギー保存則をさらに理解すると、物体の動きの予測をもっと具体的にとらえることができます。

どの高さからボールを落とせば、どのくらいの時間で地面につくのか。そして最大スピードはどうなるかなど、数値でとらえることができます。

それらを駆使すれば、

題目にもある通り、上から落ちてくるボールを目隠ししていても、顔にあたる直前に

ボールを避けることができます。

まさに【秘技】です。

 

ギリギリで避けられるかな。

機会があれば今度実験しようと思います。

今日はここまで！

それではまた！

コメントどしどしお待ちしております。

ここに記載しているのは個人的な見解です。間違っていることもあるかもしれません。

ご了承下さい。('ω')ノ