宇宙&物理2chまとめ【物理】地球の中心って重力どうなってるの?

主に2chの宇宙と物理に関する話題をまったりまとめています。

【物理】地球の中心って重力どうなってるの?

[ 2012/11/23 00:06 ] [ 物理 ] [ コメント(26) ]
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1: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 14:52:47.13 ID:gnn5s/xu0

もし俺が中心に穴開けて入ったらどうなるの?


© By ESO/M. Kornmesser
元スレ:http://hayabusa.2ch.net/test/read.cgi/news4vip/1353390767/








10: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 14:57:59.87 ID:HDVJ3XPS0

体がびよーんって全方向から引っ張られんじゃねーの


13: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 14:58:47.48 ID:gnn5s/xu0

>>10
逆じゃない?
いや、空洞に引き寄せられるはずがないか
それとどのくらいの力なのか


15: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 14:59:35.19 ID:NVjWyQfoP

岩が吸い寄せられて圧迫死


16: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:00:09.31 ID:gnn5s/xu0

>>15
空洞が重力を発生させるの?


17: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:01:02.49 ID:N5uwpQ8HO

おまいにものすごい重力が身につくんじゃね


18: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:01:36.38 ID:X0RSwP+SO

掘った空洞の質量が無視できるなら、
そのまま地球の中心に引っ張られ、そこが安定点


24: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:03:28.06 ID:gnn5s/xu0

>>18
ちなみに重力ってどれくらいの力なの?
中心でも変わらないんだっけか

自分の重心を中心として全方向から内に向かってぎゅー引っ張られて俺生きてられるの?


28: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:06:59.28 ID:X0RSwP+SO

>>24
多分、擬似的な無重力状態

万有引力で考えなきゃいかん
自分の頭側にある地球からの力と、
足がわにある地球からの力が打ち消すから、自分には力が働かない
だから無重力


30: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:08:34.56 ID:gnn5s/xu0

>>28
そうか綺麗な円なら中ぷかぷかなのか!
ちょっと掘ってこようかな


35: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:13:30.73 ID:X0RSwP+SO

>>30
真面目にいうと、その中心から少しでもズレたら、万有引力が打ち消されずに残る
どれくらいの力かは計算せんとわからんが、多分微小な力

ちなみに過去の東大入試(物理)に同じようなコンセプトの問題があるから見てみるといい


48: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:26:26.09 ID:WG6iyP6p0

>>35
つまりゼロは点なので人間一人行った場合は
微弱な力ながらやはり外側に向かって引っ張られるわけだな


50: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:32:46.58 ID:X0RSwP+SO

>>48
外側に働く、というのは嘘
例えば自分からみて地球の中心から少し右に動くと、自分には左側へ引っ張られる力がわずかにかかる


52: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:37:18.55 ID:48fDMgnf0

>>50
???
打ち消されるわけなくない?
全方向から引っ張られるってことはつぶされるじゃん


56: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:46:20.82 ID:WG6iyP6p0

>>52
手で引っ張ってるのと違うんだから力同士の中和が起きる
右に引っ張る力と左に引っ張る力差し引きで出た値が実際にかかる力
んで重力を生み出してる物体から離れるほど弱くなるわけだから

壁,左方向へ5,4,3,2,1,0,右方向へ1,2,3,4,5,壁 (※数字は力の大きさ)

これが360度×360度で起きるわけ
…とこういうことなんだろう?


59: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:51:55.15 ID:t8b8cjJg0

>>56
いやいや、全然違う

地球の中心では
どの方向にも同じ力が働くので和として0→間違い
どの方向にも力が働かない→正解
重力そのものがない


61: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:55:36.15 ID:X0RSwP+SO

>>56
君のいう相殺点(地球の中心)からズレたら、必ず地球の中心に向けて力がかかる
何もない空洞から力を受けているように、擬似的に見える
その実は、外側の地球からの万有引力が相殺しあっているのだが


45: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:25:21.71 ID:48fDMgnf0

>>28
>自分の頭側にある地球からの力と、足がわにある地球からの力が打ち消すから、自分には力が働かない


力の方向考えたら両側とも、自分の中心方向に働くんだから
むしろ力増えるだろ


50: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:32:46.58 ID:X0RSwP+SO

>>45
自分から見ると、頭側の地球から引っ張られる力と足側の地球から引っ張られる力がかかるので、それらが打ち消されるという話


20: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:01:57.52 ID:0w0Y4mVI0

そもそもどうやって中心に穴を開けるのかも問題では
中心を漫画みたいにぴったり消滅させるのもおかしい


27: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:05:50.91 ID:WG6iyP6p0

>>20
1.鉄パイプのような形状の物体を中心まで差し込む
2.その真ん中の空洞を落下

運動の軌道からある程度なら重力の向きも見えるので一石二鳥


37: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:14:14.79 ID:1nx+7gMa0

ここから地球の反対側まで通ることのできる穴を開けて飛び込むと
永遠に往復運動するらしい


41: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:19:00.14 ID:TPMgbd4/0

>>37
ねーよ


39: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:16:47.30 ID:0w0Y4mVI0

そうなのか

じゃあ違う切り口で考えると
パイプの中を落下するなら重力でどんどん速度が大きくなるはず
重力が小さくなってもマイナス方向に働かないなら速度は大きいまま
で、中心の円の入った方と逆側の壁にあたって死亡みたいな


40: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:18:58.19 ID:3W5DPT+y0

>>39
落下物は空気抵抗でスピードでなくて、途中で止まるよ


44: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:21:16.91 ID:X0RSwP+SO

>>40
空気抵抗によるエネルギーの損失が、万有引力によるポテンシャルエネルギーより大きければ、ね


43: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:20:19.24 ID:UeZ4uTTr0

>>39
g=GMm/R^2
地球の質量をMとした場合
M=4/3πR^3だから
g=4/3πmR
つまり、中心に近いほど重力は小さくなる


55: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:38:49.65 ID:eDdFi8Vz0

お前が熱にも何にでも耐えられる超人間だったら落ちた後振り子みたいに何度か中心を往復してそのまま真ん中に留まるんじゃないの


56: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:46:20.82 ID:WG6iyP6p0

>>55
中心からずれると外側へ落下する
重力を生み出してるのは物体。空間の真ん中そのものに重力を生み出す力はない


60: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:54:19.03 ID:UQCAb7b90

その理屈じゃ地表が1で離れても中心に近寄っても
重力は軽くなるのかい???


64: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 15:57:20.36 ID:t8b8cjJg0

>>60
そうだよ
地表あたりが一番重力が大きい


67: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 16:03:03.57 ID:UQCAb7b90

>>64
地球以外もそうなの?


70: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 16:07:50.86 ID:t8b8cjJg0

>>67
もちろん地球以外もそう。


70: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 16:07:50.86 ID:t8b8cjJg0

>>64が全て。
見た感じ、このスレ全員がこのことを知らない。


69: 以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします 2012/11/20(火) 16:06:14.85 ID:wf/IWffk0

どんな小さいものにも重力はあるみたいだけど
各粒子に重力があるってことだろ?
じゃあその粒子が大量に集まったところで重力が大きくなるってのはありえないんじゃないの?
そもそも重力ってどうやって発生してんのよ
ああ頭がオカシクなりそう


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きちんと万有引力の公式使って積分して計算してみろ。

もう少し面白い話にするとたとえば宇宙空間に巨大なピンポン玉が
浮かんでいたとしてその中の重力を考えると面白い。
厚さと材質が均一な球体なら中で感じられる重力は無重力になる。

自分に近い部分からは強く万有引力が働くが
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これも高校レベルの物理できちんと積分して計算すれば導ける。
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トランポリンの端っこに一人ずつとかなら大した凹みにもならないだろうが、中心に全員が集まれば
それだけ凹みも大きくなるだろ?

その、無数の粒子の集まりの密度が重力で支える限界を超えて潰れて
そのトランポリン(時空)の凹みが無限になってしまったものがブラックホールさ。

重力の起源がなんなのかはまだ仮説の域を出ていない。
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現在その正体を追っているところだな。
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昔、学研のひみつシリーズにこの問題のマンガがあったなあ
地球の裏側まで穴を開けてそこに物を落としたらどうなる、っていう
このスレ難しいこと書いてあるけど、よく読むとそのマンガと同じ結論だとわかった
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東大の過去問か
単振動する
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いまさらだけど、球殻の内部はどこでも無重力(幾つかの前提を省く)って答えが出たときは感動したなぁ。
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>>1のいう「穴」とはどういうものかによるが、自分のイメージだと、穴の大きさはその入る人が入れる大きさの真球で、穴を開けたと同時に入るとする。そうすると必然的にその穴の中は真空になる。真空中に入った人は窒息死...する前に核の熱で蒸発(?)する。死ぬ。人体が蒸発したのでなんか変なキモい気体が出来、その気体は穴の中心に集まり、それが新たな地球の核となる。穴の外側では元・核が力同士の中和をしているので新・核に触れることはない。
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いや、その気体は核にはならずに外側にいくのか
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