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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

無重力は,重力がない?
 きのうは,「月はおきあがりこぼしだ」ということを書きました。

 きょうは,無重力について書きます。

 スペースシャトル,人工衛星などの中は,無重力状態だ,と言われていますね。重力がない状態ということでしょう。
若田宇宙飛行士「おもしろ宇宙実験」 vol.3

 人工衛星のように遠くまで行くと,地球から遠くなるので,重力が働かなくなるのだろうな,などとだいぶ前は考えていました。未だにそう考えている人はいませんか。

 重力が働かないから,人工衛星の中ではぷかぷか浮かんでいることができるし,水は水玉になって浮かんでいます。そのように考えていませんか。

 しかし,人工衛星の中にいても,重力がなくなるわけではありませんね。人工衛星がまわっているのは,地球のすぐそこです。
 地球の引力は軽く月まで及んでいます。だから月は地球から離れることができずに地球のまわりをずっとまわっているんです。
 もちろん,人工衛星にもその中にいる人にも地球の引力は及んでいます。

 では,その引力と釣り合う力が働いて,合力が0になっているかというとそうでもないようです。合力が0なら,等速直線運動をするはずです。しかし,人工衛星は円運動をしています。

 人工衛星は,落ち続けているのです。人工衛星の速度が遅すぎると,放物線を描きながら地上に落ちます。速度がとても速いと,地球から遠ざかっていきます。適度な速度だと落ち続けます。地球は丸いので,落ち続けながらまわるという感じでしょう。

 さて,自由落下で落ちるエレベーターの中は無重力状態だと言われますね。また,エンジンを止めて落ちてくる飛行機の中も無重力状態だと言います。最近,無重力の中で結婚式をあげたというニュースもありました。

NYのカップル、「無重力結婚式」を挙げる


 あれも重力がなくなったわけではないですね。重力によって落ちてくるのですから。落ちてくるのは重力による下向きの力が働くからです。絶対に重力がないわけではない。

 だから,ぼくは
 無重力状態とは,「無重力のように感じる状態」だと思っています。まわりもいっしょに落ちつづけているのですから,重力がないように感じるのです。

 さて,これまでこのように考えていました。
 きょう,この記事を書くためにヤフー辞書で,「無重力」を引いてみました。

 すると,「無重力」はないのです。→無重量

 

む‐じゅうりょく【無重力】⇒ 無重量(むじゅうりょう)

 とあります。

 そして無重量に行くと,

む‐じゅうりょう〔‐ヂユウリヤウ〕【無重量】
人工衛星や自由落下する物体の内部などで、引力と慣性力が釣り合って、重さを感じなくなる現象。無重力状態。


 とあります。やはり,重さを感じなくなる現象です。重力がない状態ではない。
 専門的には,無重力とは言わずに無重量と言っているでしょうか。

 それとも,ぼくがニュースで「無重量」と言っているのを「無重力」と聞き違えしてるのでしょうか。

 ただ,そう単純でもないないようです。

  フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』によると,

 等価原理の立場からは、そもそも、無重量と無重力を区別する方法は存在しない。万有引力と自転・公転による遠心力などの合力を重力とする考え方からは、周回軌道上の人工衛星などで実現される無重量状態では重力が無いということになり、ある種の無重量状態と無重力状態は同義語となる。重力のうちに慣性力を含まず、万有引力と同一視する考え方もあり、この場合は万有引力が0で無いならば無重力とは呼べないので、無重量状態と無重力状態は異なる状態をさすというふうに主張されることもある。
これらの主張の違いは、観点の違いに過ぎず、どの考え方が絶対的に正しいというものではない。



 ぼくが考えていたのは,後者の立場なんでしょうね。
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Re: タイトルなし
Aides さん
はじめまして。コメント,ありがとうございます。

 分かりやすい,と評価してくださり,ありがとうございます。

 ぼくも以前は,無重力は重力がないのだろうと思っていました。ある日,???と思い,考え直してみると,記事にしたような結果にしかならないな,と思いました。

selfyojji | URL | 2009/06/27/Sat 17:05[EDIT]
はじめまして。新着記事から何の気なしにお邪魔しましたが・・・
すごく分かりやすくて、面白い!勉強になりました。無重力は当然、重力がないんだと思っていました・・!「月まで重力は及んでいる」言われてみれば、本当にそうですね!!
Aides | URL | 2009/06/27/Sat 11:53[EDIT]
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