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2016/11/24

雪と学び

予報通りに雪が降って、11月の降雪としては東京では 54年ぶりで、しかもこの月の積雪記録としては観測史上初ということになった。まあ、何があっても不思議じゃない。ただ、それほどの積雪にはならなかったので、栃木県境近くでの仕事の往復は何のことなく終えることができてほっとしている。

Img_7507

上の写真は途中で写したものだが、田んぼでこの程度の積雪では、幹線道路にはほとんど積もらずに済む。もし田んぼに真っ白な雪が分厚く積もるようだと、道路上でも少なくともシャーベット状になり、関東のドライバーはどうしようもなくなってしまう。

1 ところで、帰宅してから Twitter 上でおもしろい動画があちこちで retweet されているのを見つけた。「窓を開けて雪をスローモーションで撮影してたらカーテンレールの上に飾ってあった人形が落ちて来ました」 というテキストと動画のセットである (参照)。

ふわふわと舞い落ちる雪とともに、一瞬生身の人間と見まごう物体が、ゆっくりと落ちていく動画が、なかなかシュールである。そしてよく見ると、雪と人形の落ちるスピードがほとんど変わらないことに気付く。

人間の意識としては、雪というものはゆったりと舞い落ちるもので、カーテンレールに載せていた人形は一瞬の間にストンと落っこちるものと思い込んでいるが、こうしてみると、両者のスピードはそれほど変わらない。

まあ物理の授業で物体の落ちる速さは重かろうが軽かろうが同じと教わっているので、「そりゃ、まあ、そうだわな」 と納得するが、それでもちょっとだけ違和感は残る。それでさらに注意深く見つめると、やはり雪の方がほんの少しだけゆっくり落ちているように見える。なかなかビミョーなものである。

そこはそれ、やっぱり雪の方が複雑な気流の影響ってものを受けやすいのかもしれないが、もしかしたら単なる錯覚かもしれない。このあたりは極端な文系ゆえ、厳密なところはよくわからないので、詳しい方のご教示を求む。

というわけで、自然現象というのは虚心になって見つめると、なかなかおもしろいものである。損得勘定だけで見ていると、うんざりしたりしてしまうのだが、まあどうせ人間の力の及ばないことなのだから、多少寒かろうが、交通機関が遅れようが、楽しんでしまえばそこにいろいろの学びがあるのだよね。

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自然・環境」カテゴリの記事

コメント

なんか不自然な映像ですね。背景の雪は滑らかに落ちているのに、人形は落下速度が少し遅くなったり早くなったりでおかしいですね。自由落下ならあり得ません。
人が透明な糸で吊り下げて降ろしてますね。
(何の意図か不明ですが)

雪はその複雑な形ゆえに、一定のスピードに達した時点で引力と空気による抗力がほぼ拮抗するのでほぼ一定の速度で落ちてきます。(タンポポの種がそうですね。)

縦に落ちる人形は雪に比べればはるかに単純な形をしていて一本の棒と言ってもよい。ゆえに雪と人形の落下速度が大して変わらないというのはないと思います。

物質の質量に関わらず落下する際の加速度は同じ(落下までの時間は同じ)と”証明”したのはピサの斜塔で実験したガリレオですが、厳密には大気中なので実験になってません。
ほぼ同時に見えただけです。

その実験には、小さめの鉄球と大きめの鉄球を使用しましたが、両者とも地球から受ける引力に比べれば空気による抗力はほぼ無視できるオーダーなので、”殆ど”人間の感覚では区別がつかない時間差で落下したということです。

半径rの鉄球の投影面積は「πr^2」に対して半径2rの鉄球の投影面積は「π(2r)^2」なので4倍になります。
次に、重さで比較すると、前者は「4/3πr^3」、後者は「4/3π(2)r^3」で体積は実に8倍になります。

前者の方が質量に対して、空気から受ける抗力の影響が大きく少し遅れて落ちます。

厳密には、ガリレオの実験は真空中でやらないと意味がありません。地上でも容器内を真空にすれば”質量が違っても加速度は同じ”という実験はできますが、アポロ計画で飛行士が月面上で行った実験が有名ですね。

https://www.youtube.com/watch?v=MTY1Kje0yLg

長文失礼しました。

投稿: ハマッコー | 2016/11/25 03:19

投稿文の一部訂正をします。

文中の 【後者は「4/3π(2)r^3】は
【後者は「4/3π(2r)^3】 です。

投稿: ハマッコー | 2016/11/25 03:44

ハマッコー さん:

おお、確かに人形の落下速度が、画面の中間あたりで速くなっているように見えることがありますね。

ただ、これはビデオ再生の誤差なのかもしれず、ビミョーなところです。意図的な演出なのか、偶然の出来事なのか、私には判断がつきません。

ちなみにビデオをさらにゆっくりして確認すると、やはり人形の落下速度が明らかに雪より速いことが確認できました。

投稿: tak | 2016/11/25 21:55

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