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光速に近い宇宙船から、その進行方向と反対向きに、これまた同じ速度で野球のボールを発射した場合、そのボールは地上から見てどうのように見えるでしょう? もしくはどのように振る舞うでしょうか? またこのボールをバットで打ち返せるのでしょうか?

●質問者: kaznov17
●カテゴリ:趣味・スポーツ 科学・統計資料
✍キーワード:バット ボール 光速 宇宙船 振る舞う
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 12/12件

▽最新の回答へ

1 ● minkpa
●15ポイント

止まった状態になります。

http://q.hatena.ne.jp/1187006509

◎質問者からの返答

地球上だとどの程度の時間止まっているでしょうか?


2 ● winbd
●15ポイント

宇宙船にバッティングマシンが取り付けられているみたいに考えていいんですよね?

その場合はすぐにボールは落下します(重力があれば)。

重力が無いなら静止した状態です。


昔、テレビ番組で「時速100キロの車から逆方向に100キロの球を投げる」という企画をやってましたが、ボールはすぐに落下しました。

もちろん重力や風の問題があるのでその場に落ちたわけではなかったですが、理論上ではまったく動かずその場に静止することになります。

http://q.hatena.ne.jp/

◎質問者からの返答

地球上ですぐに落下するでしょうか?


3 ● TNIOP
●14ポイント

宇宙でならボールは止まって見えるはずです。

ボールが回転してなくて、光速に耐えられるという前提で発射した場合の話ですが。

普通はボールに回転が加わるので、その回転方向にゆっくりと動くことにはなると思います。

進行方向と同じ速さで発射すると移動のエネルギー自体が0になるので、その場に置いたのと同じ状態になります。

当然バットでその止まったボールを打ち返すことも出来ます。

http://q.hatena.ne.jp/1187006509

◎質問者からの返答

1Gの重力下で、宇宙船からそのボールをみた場合、すぐに落下するのはどうも奇妙な振る舞いに思えます。たとえば新幹線の車内で進行方向とは逆にボールを投げた場合、投手からは普段と同じに感じるはずです。つまりすぐには落下しないように思うのですが……


4 ● bangohan
●14ポイント

>新幹線の車内で進行方向とは逆にボールを投げた場合

新幹線とボールは同じ速さですか?違うでしょ。





落下、自由落下。http://q


5 ● TNIOP
●14ポイント

奇妙に見えるかもしれませんが、物理学的にはそうなります。


150kmの新幹線内で進行方向と逆にボールを150kmで投げた場合、ボールの速度は0kmです。

そして、ボール以外の物すべてが150kmの速度で移動しています。

室内であるため、ボールの受ける空気抵抗は150km時の状態と同じです(空気も150kmで移動しているため)。

だから通常と同じに見えるのです。


しかしこれが新幹線の外だった場合、150kmの球を投げればボールの速度は0kmであり、理論的には空気抵抗も0になります(現実には風や障害物があるためそうなりませんが)。

捕手からはもの凄い速さでボールが移動してるように見えるでしょうが、実際には自分たちが動いているだけです。

人間が投げた場合はボールに回転が加わるため、少しだけ落下し始めるのが遅くなりますが、無回転つまりフォークボールであれば、その場で落下するのと同じ速度で落ちることになります。

http://georoom.hp.infoseek.co.jp/7old/2atmos/2Coriolis.htm


と、上記のようなケースではそれで間違いないのですが、

いろいろ調べたところ、光速の場合はちょっと勝手が異なるようです。

アインシュタインによれば「光速不変の原理」というものが存在し、光速に関しては上記の現象が適用されず、どのような状況でも一定の速度を保ち続けるそうです。


ですから、時速1万kmとか10万kmとかであれば大丈夫ですが、光速の場合は常に光速であり、打ち返すことも不可能ということになります。


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