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2024-05-16 12:01

#700 エレベーターが落下しても、うまくジャンプすれば助かるのか?

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2024.5.16配信。
こんばんわ♪ちょぼ先生です。
今日は、エレベーターの落下思考実験についてお話しました。
それではまた。

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00:13
はいみなさん、こんばんは。こんにちは。元公立高校理科教諭のちょぼ先生です。ちょぼっとサイエンスのお時間となりました。ちょぼっとサイエンスでは、みなさんにちょこっと、ちょぼっとサイエンスに触れていただいて、科学的思考力を身につけて理系頭になっていこうということを目的に配信しております。ということで、
今日、ネットニュースを見ておりましたら、岸田政権の支持すると答えた人、世論調査、それが微増したというニュースを見たんですけども、毎回思うんですけど、誰に聞いてんの?みたいな。支持するとこある?みたいなこと思うんですけど。
だからね、今日も毎日新聞だから、読売新聞だから、調査して微増18%。低いけどね。先週見たら22%とかなってたんで、いやあ、そうなんやという感じなんですけど、相変わらず不支持は非常に高くてですね、7割弱あるので、そっちをピックアップせずにね、ちょっと増えたところを取り上げているわけなんですけども、
誰に聞いてるのかなと思ってね、一回も聞かれたことないので、ネット投票とかすればね、すぐ世論の声っていうのはですね、反映されるかなと思うんですけども、電話調査とかしてるんですかね、ということでね、最初発足時は6割近くあったと思いますよ、支持率ね。
見る見るうちにね、ようわけのわからんことになってますから、急降下しましたよね。もうヒューンって落ちてきましたよね。
落ちてったっていうところにね、つなげたいなと思うんですけども、キュンって、例えばですね、エレベーターに乗ってて、なんかこう、そんな体験したくないけど、なんかこう、切れてね、ワイヤーとかが、エレベーターがギューンって追ってったときに、
で、下にね、地上にバーンってぶち当たる瞬間にジャンプすれば、助かるんちゃう?っていう風にね、考えたことある人もいると思うんですけど、なかなかないかもしれませんけどね。なんかハリウッド映画とかね、アクション映画とかありそうですよね。
急降下してるものにジャンプすれば、当たる瞬間にジャンプすれば、被害最小限というかね、助かるんじゃない?みたいなね、そういった想像をね、した方もね、何人かいらっしゃるかなと思うんですけども、今日のお話はですね、エレベーターがなんか落ちてね、落ちてったときに、
衝突の直前で上手くジャンプすれば助かるのかっていうのをですね、ちょっと科学的に考えてみたいと思います。
03:00
これですね、結論から言うと、ただでは済まないんです。ただでは済まないし、もしかしたら偉いことになるんですけど、ただでは済まない理由がですね、3つあるんですね。
1つ目はですね、落ちてるときというのはですね、エレベーターの中は無重力状態なんですね。無重力状態であることが多いですよ。
この無重力状態では、なかなか無重力経験したことありますか?ってなかなかね、宇宙行ったことないですとかね、そんなこと帰ってくると思いますから、そんなに皆さん経験したことないと思いますけど、
無重力状態では、体の姿勢を保つことが非常に困難なんですよね。万が一何かに捕まることができても、床に両足を踏ん張る姿勢を取れたとしても、かなりの被害をね、こう思うことになりますよね。
この姿勢が保てないまま、バーンて地上にぶつかったらですね、それはそれはね、ただでは済まないし、とんでもない被害になりますよね。
ちなみにですね、宇宙飛行士のですね、無重力状態の訓練はですね、エンジンを止めて落下している飛行機の中で行うみたいなんですね。
なので、無重力だから、浮いてるから、姿勢を保持することができないし、ね、そのある衝突に備えるってことがまず難しいということなんです。
2つ目の理由はですね、落ちる瞬間いつなん?って話なんですよ。
エレベーターってね、まあ当たり前ですけど、密室の空間ですよね。だから落ちてるっていう瞬間、落ちてるっていう感覚はあると思いますよ、無重力になってるから。
でも、いつ地上にそれがぶち当たるのかっていうのは、判断難しいですよね。
例えばですね、ビルの7階から8階の高さ30メートルから、エレベーターが落下したとしましょう。
空気の抵抗はないものとして計算しますとですね、落ちるまでにだいたい2.5秒かかるみたいなんですね。
落下してる時の速さはですね、VイコールGTなんですね。
Gっていうのは重力加速度、9.8メートル毎秒。
Tは時間ですね。
これを計算するとですね、7、8階の高さ30メートルからエレベーターが落ちた。
2.5秒だいたいかかるんですけど、30メートルが落ちる時間ね。
それで計算するとですね、地面に衝突する時の速度は24.5メートル毎秒なんですね。
要は秒速24.5メートルなんですね。
これを時速に直すと、時速88.2キロで地面に衝突するんですよ。
まあまあ早ないですか?
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30メートル、ビルの7階から8階からエレベーターが故障で落下しましたと。
そこで地上まで行くので2.5秒。
まあそれも早いよね。
衝撃は88.2キロ。
時速88.2キロで衝突するんですよ。
なので外が見えないエレベーターの箱の中で地面との衝突の瞬間を都合よく捉えて
飛び上がることは非常に難しいということなんですね。
偶然タイミングよく飛び上がれたとしても3つ目の問題があるんですね。
この3つ目の問題は速度なんですね。
このエレベーターが地面に衝突する瞬間の速さは時速88.2キロですよね。
そのとき幸運にも無重力状態の中で姿勢を整えてタイミングよくぶつかる瞬間にジャンプできたとしましょう。
2.5秒かかりますから。
2.5秒のこのコンマ基礎って運よく衝突する前からタイミングよくジャンプできたとしても
どれだけエレベーターの速度を和らげられるかを考えてみないといけないということなんですよ。
どういうことかというとエレベーターの乗客がジャンプするので助走なしのジャンプになりますよね。
どれくらいのジャンプできるのか。垂直跳びですね。
これはよく跳べる人を参考に平均に取りたいと思うんですが
陸上の跳躍選手やNBNプロバスケットボール選手の平均は垂直跳び70センチなんですね。
この値を参考にした場合ですね。
こういった垂直跳びで70センチの垂直跳び、頂点に達するまではだいたい0.38秒かかるんですね。
どれくらいの速度で飛び出したかというと
70センチの頂点に達するまでに0.38秒ですよね。
速度は距離割る時間ですよね。
これを70センチをメートルに直すと秒速1.8メートルで飛び出すことができますね。
これを時速に直すとだいたい時速7キロで飛び上がる計算になるわけなんですよ。
陸上選手やプロバスケット選手の平均の垂直跳び70センチで値を取ると
70センチ飛び上がるまでに0.8秒だいたいかかるので
それの速度を求めると時速だいたい7キロ弱で飛び上がることができるんですよ。
で、エレベーター落ちてきますよね。
09:00
この時にエレベーターの中の人の速度を計算してみると
エレベーターの箱の速度は時速88.2キロで落ちてきますよね。
エレベーターの中でジャンプした人が得た速度は時速7キロですので
それを引いたら時速81キロになりますよね。
なので7キロの速度でジャンプしたところで
残りの落ちるエレベーターの速度は80キロだから
結局80キロの速さで衝突したことになるわけなんですよ。
だから運よく無重力で姿勢を整えました。
エレベーターが落ちる瞬間にジャンプできたとしても
だいたい7キロの速度でしかジャンプすることができないから
残りの80キロは衝撃としてこっちに返ってくるわけですよ。
80キロのものが衝突したら我々は大丈夫なのか?
全然大丈夫じゃないんですよ。
時速50キロの車に衝突された場合、重力の9倍ぐらいの衝撃があるんですね。
だいたい我々は重力の7倍ぐらいの衝撃を与えられると気を失うわけなんですよ。
50キロで9Gだから80キロはとんでもないですよね。
10G超えてますから。
だから運よくジャンプできたところで
ただでは済まないよということなんですね。
そんなハリウッド映画とかだと大丈夫っていう風に描かれるかもしれないけど
これをいろいろ仮定して計算していくと
ただでは済まないよねっていう感じなんですよ。
エレベーター切れた時に運よくジャンプできたとしても
衝撃としてこっちに返ってきますから
だから80キロぐらいの速度で垂直飛びで飛び上がることができたら
多分プラマイゼロになるんじゃないですか。
80キロの速度で飛び上がることができたら
4メートルぐらいジャンプして
0.38秒で4メートルぐらいの頂点に立つことができたら
垂直飛びでプラマイゼロになりますから
でも4メートルのジャンプしたら頭打ってやだことあるよね。
80キロの速度で頭がエレベーターの箱の上にぶつかってるから
それはそれでただで済まされませんから
何が起こるか分かりませんけども
エレベーターが落ちた時に運よくジャンプしても
ただでは済まないよということで
今日はこの辺りにしたいと思います。
12:01

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