加速度人生

コメット

加速度という概念

私は建築屋なので、ニュートン古典力学の世界の住人である。

加速度(かそくど)は、単位時間当たりの速度の変化率の事というのは何となく解るでしょう。速度がベクトルだから、加速度も同様にベクトルとなる。加速度はベクトルとして平行四辺形の法則で合成や分解ができるのは力や速度の場合と同様であるが、法線加速度、接線加速度に分解されることが多い。法線加速度は向きを変え、接線加速度は速さを変える。速度を v とすれば、加速度 a は速度の時間 t についての微分で

加速度
と表される。わはは、そんな話はここ迄だ。

ところで、地球上に「リンゴ」が1個ありました。とても大きなリンゴで重さを量ってみたら1Kgでした。大きなリンゴですね。しかしこの1Kgという重さは地球のそのリンゴの重さを量った場所の重力加速度によって変わってしまうのです。
「あー。知ってる。だって月に持って行けば1/6くらいの重さになるんでしょう?」その通り。それ故、物質が持っている重さ的な意味ではその真実は「質量」というコトバで表されます。物体の動かし難さや重さの度合いを表す物体固有の物理量のことを質量といいます。

さて地球上で52Kgのあなたは地球の一般的重力加速度のもとで52Kgなんです。「重力加速度」ってなんでしょう。実はこれこそが「ニュートン」がリンゴが落ちるのを見て気づいた万有引力の正体なのです。Gというコトバで表されたりします。
ちなみにその加速度は1.0 G = 9.80665m/s2です。

リンゴが落ちる=地球に引っ張られているのです。そして、
地球がモノに与える加速度が1.0G=9.80665m/s2です。

加速度の働きは、人をポンと押すのとちょっと違っていて、ポンと押した場合は、おっとっととその時には押されて初速を保ち止まろうとしなければそのまま同じ早さで進んで行くのですが(等速度運動)、例えば重力加速度のもとでは、木から落ちたリンゴは下の地面と空気抵抗がなければV=Gs2でスピードは増して行きます。

つまり10秒後にはV=9.80665m/s2×10の2乗=9.80665×100=980.665/s
というとてつもないスピードになっている。
隕石などはその加速を得て地球に突っ込んでくる。やがて成層圏あたりでは強烈なスピードになっている。そこで「空気」との接触が始まり「空気との摩擦で燃焼温度になり多くの隕石は燃え尽きる」それが「流れ星」だ。燃え尽きずに地表に落ちたものが「隕石」だ。

かつての「第一インパクト」で氷河期がおとずれ、恐竜たちが絶滅して行った。ある意味大きな石を巨大原子爆弾以上の「爆弾」に変えたのは「加速度」のなせるワザだ。

つづく

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