2015/02/07

重いものでも軽いものでも等速で落下するという「ガリレオのピサの斜塔の実験」を実感できる超絶おもしろい動画


習ったことありません? ピサの斜塔の実験。
青木無常でありますよ。

ピサの斜塔の実験とは「それでも地球は回っている」
で有名なかのガリレオ・ガリレイが行ったとされる
(実際には違ったカモらしい)「落体の法則」の
証明実験のこと。


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それまで信じられていたアリストテレスの学説
「重いものほど早く落下する」という常識を、この実験によって
ガリレオ(あるいはシモン・ステヴィン?)が覆したというもの。



「落体の法則」とはすなわち

物体が自由落下するときの時間は、落下する物体の質量には依存しない
ということで(もひとつあるらしいけど、
ここでは触れない)、アリストテレスの意見とは
真っ向ぶつかる。

それを証明するためにピサの斜塔から
大小2種類の球を同時に落として
どちらも同時に着地するのを実地に
証明してみせた、とかいうのが実験の内容。

これ習ったとき「ん?」と思いませんでした?

だって、実際に重いボーリングのボールは
ものすごい勢いで落ちるし、軽い羽毛は
ふわふわと頼りなく左右に揺れながら、
相当の時間をかけて地面にたどりつきますよね。



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まあそれに対する理科の先生の説明は
「空気抵抗」の一言ですまされていたと思うし、
実際そうなんだろうと理屈で納得させられたでしょうけど。



それを実感できるステキな動画が、
YouTubeにある、というニュースであります。


Pouch 2014年11月7日
【物理ってスゴい】「重い」ボーリングの球と、「軽い」羽根が同じ速度で落下していく動画
http://youpouch.com/2014/11/07/236117/


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空気抵抗が落体の法則の証明を
狂おしく邪魔するのだから、
真空状態にしちまえばいいだろう、
という(^_^;)。

いささか単純な発想のようにも思えますが(^_^;)。

まあピサの斜塔の実験が実際に行われていたとしても
空気抵抗は存在したはずだから、目に見える
有意な差異は認められなかったとしても、厳密には
やはり微妙な差とかあったでしょうし。

それ以前に、人力で二個のボールを完全に同時に
落下させるというのもハードルありそうだし。厳密な話では。



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動画を見ると、
こちらの実験は機械を使っているようので、
人間がやるのとは段違いに正確でしょうからね。

実験が行われたのはNASAの施設である
Space Simulation Vacuum Chamber。
世界一巨大な真空環境を作り出すことができる
施設なんだそうで。

で、その施設でボーリングのボールと羽毛を
真空下で同時に落下させた動画がこちら。↓


Brian Cox visits the world's biggest vacuum chamber - Human Universe: Episode 4 Preview - BBC Two



まずはふつうに空気が存在する環境で実験。
当然ボーリングのボールは壮絶な勢いで下面に激突し、
羽毛はふわふわと左右に揺れながらゆっくりふんわり
着地いたします。

わしらが実感できる状況がこれですよね。。



で、3時間かけて空気を抜いて、再度実験してみると…
…そう。ボーリングの巨大な重いボールも、羽毛も
同じ速度で落下する映像、となる。


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残念な点は、
落下の映像がスローモーションメインであるところ。

これじゃ、重量感たっぷりの巨大なボーリングのボールが
ゆっくりと落ちていくように見えてしまう。
実際は、羽毛のほうが
猛スピードで落ちているはずなんですが。

その光景は最後のほうでちらっと出てくるだけ。
しかも、ごていねいに途中からまたまた
スローモーションに。なんで!?



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羽毛が猛スピードで落ちていく
日常感覚からはかけ離れたシーンは
残念ながらほぼ見られないんですが、
まあ興味深い動画であります。



たぶんBBCが製作した映像なんだろうけど。
野暮じゃねえか? BBC。 (`▽´)



ま、とりあえず満足したので本日はこのへんで。
最後まで読んでくれてありがとう。
それでは、また~(^_^)/~~



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