ちょっとボケたドラえもんとちょっと冷静なのび太くんによる             ナイスな4コマ漫画を連載
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『地球セット』
極小の地球と似た惑星を構築することのできる道具。
惑星の主成分であるガス、ちりA、ちりB
それらを構築させるための擬似宇宙空間を作り出す宇宙台紙
太陽の代わりとなる太陽ランプ
時を短縮させるための宇宙どけい
観察兼擬似地球へ入るためのかんさつ鏡
がセットになっている。
夏休みの研究にぴったりのようであるが、
この場所を取る物のその後の処理が大変そうである。


今回はちょっと続きます。
暇な方は続きを読むをクリック!





ドラえもん4コマブログ夏休み特別企画2012
「地球セットの話を科学的に考える」

<<注意>>
計算式等の情報は暇の合間に適当に計算した物なので
間違いがある可能性があります。
すべてを鵜呑みにせず、適当にお付き合いください。
間違いの指摘は大歓迎です。
<<注意終わり>>


ある日、この4コマのネタを考えながら思った。
作中でのび太のママが
のび太とドラえもんがいる擬似地球を窓から放り投げ、
その衝撃で天変地異が発生し最終的に地球が爆発した。
…その程度で済むのか?
そう考え私は計算機を取るのであった…!

<勝手に定義>
のび太のママは擬似地球を高さ4mから高さ4.2mまで放り投げ
2m先の道路に落ちた際のドラえもんとのび太の運命はどうなるか
(空気抵抗と特殊相対性理論は考えないよ)

151-2.png


1.擬似地球の初速は?
上記の情報を自由落下の式に当てはめると
のび太のママが放り投げて
手から離れた瞬間の速度は… 秒速2.66m
時速にすると10km弱ですね。
速度は大したことないです。ママ視点では
地球の中にいるのび太達の視点ではどうでしょうか。
擬似地球の大きさをサッカーボールほどの
直径0.2mだと仮定します。
我々の住む地球の直径は13000kmですから
6500万分の1です。
とすると、のび太視点から見ると秒速2.66mというのは…
秒速172900km
ひ、ひええええ。光速度の約半分じゃないですか。
こんなのでのび太たちが無事なわけがない!
…と言いたいところですが、
地球は自転、公転の他に、太陽自体も移動しており
銀河系も移動しています。
それを合わせると結構な速度になりますが、
我々は速度を感じることはありません。
速度がいくら速くても実は
のび太たちは大変な事にはならないのです。

2.擬似地球の加速度は?
はい、実はこっちが本題。
我々は車や電車に乗って発進、停車する時や
エレベータが動いたり止まったりする時力を感じます。
これは速度が変化する時で、それを加速度と呼びます。
戦闘機などでパイロットが受ける力を俗に何Gと言いますが、
これは重力の何倍の加速度という表現です。
さて擬似地球に戻り、のび太のママが放り投げた時の
加速度はどのくらいだったかを考えてみましょう。
正確なことはわからないので勝手に仮定します。
のび太のママは秒速0mの擬似地球を0.5mのストロークで
秒速2.66mに加速させたとしましょう。
その際の加速度は… 約 7.0 [m/s^2]
馴染みのない単位でパッとしないと思いますが、
重力より少し少ない程度です。約0.7Gといったところですか。
もうお分かりでしょうが、のび太の場合はこれを6500万倍です。
455000000 [m/s^2]
実に重力の4500万倍です。
4500万Gです。
のび太たちが擬似地球の進行方向上にいたら
もう一瞬でペチャンコです。
逆側だったら一瞬で擬似地球から放り出されます。
恐竜絶滅とかそういうレベルじゃないですよこれ。

3.擬似地球の質量は?
もうなんかのび太たちの運命は決まっちゃったんですけどまだ続けます。
擬似地球の質量を考えてみます。
地球の質量は 6×10^24 kg です。
0.2 m サイズに同密度だとすると…
21.85 kg

151-1.png

何か思っていたより重いですね。
原因は地球の内部。
重い金属がドロドロに溶けた物が
ぎっしり詰まっているので重いんですね。
…ちょっと待ってください。
擬似地球の初速は秒速2.66mで
大したこと無いと言っていましたが、
この重さなら話は別です。
のび太のママ、元砲丸投げ選手なんでしょうか。

4.擬似地球の落下衝突時の熱量は?
もうこうなったら熱量も計算してしまいましょう。
熱量というのは仕事の単位で、
電力や爆薬の威力の単位としても使われます。
身近なところではカロリーが熱量を表す単位です。
先ほどの計算式で落下衝突時の速度は秒速9.25mです。
で、先ほどの質量を当てはめると衝突時の熱量は…
935J(ジュール)
0℃、3 gの氷を溶かすことができる程度の熱量です。
何かホッとする可愛い熱量ですが、のび太からしてみたら…
90000000000000000000000000000000000000000J
!?
9×10^40 J !?
現実世界で同等の熱量が発生する事象といえば…
超新星爆発

……
えーっと、のび太のママが
擬似地球を窓から放り投げたことにより
擬似地球にいる生物には
超新星爆発並みの熱量が降りかかったわけです。
のび太のママで地球が危ない。
その後、車にぶつかって2階の元の位置に戻るわけですが
その熱量はもう考えないことにしましょう。

5.擬似地球の構造は?
さて、ここで擬似地球自体の構造を考えてみたいと思います。
この擬似地球は一体なにでできているんでしょうか。
我々の住む世界と同じ原子で構成されていたとすると困ります。
何故かというと6500万分の1の擬似地球上で人間は
一番小さな水素原子でさえ1cm程度のの大きさに見えます。
とすると擬似地球上の物体は原子丸見えの
レゴブロックかMinecraftのような世界に…
劇中でそんな描写は無かった事から、それは無いでしょう。
とすると、この擬似地球を構成するのは
我々を構成する原子とは別の6500万分の1のサイズの
擬似原子で構成されていると考えるのが妥当でしょう。
そうでなければ地球の構造と同様の模型は作れません。

6.のび太は無事だった
となるとこれまでの議論は全て吹っ飛びます。
何故なら、これまでは擬似地球から見た
擬似地球と同じ原子で構成された
6500万倍の惑星上で起こった出来事として計算してきました。
しかし実際は別々の原子で構成された物質だったわけです。
地球の原子と擬似地球の擬似原子がどのような物理法則に従うか
我々は知る術を持ちません。
わかることは窓から放り投げられても車にはねられても
中にいるのび太やドラえもんが無事であるということです。
擬似地球はその後崩壊してしまいましたが、
そこからどのような物理法則が導けるのか
それを証明するにはこのブログは狭すぎます。


ドラえもん4コマブログ夏休み特別企画2012
「地球セットの話を科学的に考える」
終わり
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のび太のママで擬似地球がヤバいwww


久しぶりに理系っぽいことかいてますね・・・
【2012/08/17 00:09】 URL | (´・ω・`) #-[ 編集]

脳内補完:テキオー灯を浴びてた

・・・やっぱ無理ですね
かんさつ鏡には観察者の身の安全を確保する機能があるとか…
のび太たちが脱出するまで割れないのはなにかの力が働いてるとしか…
しかしご都合主義パワァを持ってしてもカバーしきれない桁の数字が…
こうして計算することにはロマンというものがあると思います
・・・地球の大きさがコマによって違うのはなぜなんでしょうねェ…
あと、地球の重さは粘土としてママは最初から認識していたので
重さには大して疑問は抱かないかと
まぁそれでも重たいということには気づきませんでしたよ
【2012/08/18 09:23】 URL | あぁ空が落ちてくる… #-[ 編集]

擬似地球の初速度と加速度ってところで高校物理の斜方投射思い出した
物理のワークにこんな問題があったらモチベーションあがっただろうな
ドラえもん、というかアニメや漫画が絡んだらそれだけで単調な問題も楽しく思える不思議w
【2012/08/25 19:39】 URL |   #-[ 編集]














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ご存知主人公だが
この4コマだと特にボケ役
道具の説明役であったりもする
何故か黒目が無い


のび太
つっこみ担当だがときどきボケる
4コマの性質上結構物知り
しかしヘタレ具合は変わらない
何故か目が無い


ジャイアン
イジメ役兼被害者役
ほとんど出番が無い
バットが友達
何故か目がいつも怒ってる


スネ夫
第二被害者役
金がらみで出てくる可能性が
俺のこの手が真っ赤に(ry
何故か目が宇宙人


静香
癒し系担当では無い
出番はまったく無い
一応紅一点
何故か目が隠れてる


出木杉
天才役
しかし出る予定は無い
一人だけ苗字
目なんて飾りです偉い人には


先生
学校に無くてはならない存在
本名は「先生英一郎」を推したい
今や廊下に立たせる先生も珍しくなった
何故か道でのエンカウント率が高い

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  • Author:真改
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    何の関係もありません。

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