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2万名様御訪門、感謝特別記念特集『飛躍』 第三十八話
昨日 ( Ｈ２２．８．２ [月] ) 『涼むれば 胡瓜と茄子 鈴虫や』
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訪問者は何と総計で９０３人様に来て頂き、想像もせぬ内に初大ヒット(ホームラン級？！)となりました。 『太平洋の微笑みの一波長をあなたに』と言う事で逆にこちらが返す波で微笑みをもらった感じでした。 記録的な数字の伸びにさすがに興奮気味でした、終了間際に二万名様を超える事となってさらに驚いています。 皆様のお陰です。感謝の至りです！！  地球上で０．１１４グラムの物体がぶら下がったのと同程度の推力 ↑ 0.002 Kg・m/sec or W ・・・・約０．２グラムの圧力より (シミュレーション上の推力) ⇔ 約この出力の５割！！ ※チョッピリ切ない宇宙の旅、イカロスが人工頭脳でも搭載していたらこんな信号を送ってくるかも知れません。古いですけどいい曲です！！   ？
何故しかし、こんな事実になっているのか、理屈・理論にどこか不足があるのではないかと思い考えてみた。 次のような仮説的な内容に辿り着いた。 人工物であるカイロスの宇宙帆の平面歪が原因となり、帆に当たり光子が斜めに反射して、入射してくる光子同士のぶつかりによる反射も力学的に力が弱まる。 それは１．０以下のcosθとなる。 微小的でも斜めに移動すると、直線距離より斜めの方が距離が長い、光速度一定であり、アインシュタインの相対性原理を借りれば、時間が遅くなる。 これを至近的な距離で眺めれば、もう一つのアインシュタインの理論で光速度に近付くと質量が無限大に発散するというものである。 光り対光りによる反射光では相対的に時間が延びていることで、物質側のカイロス側では、反発力が時間の長さが伸びた斜めの光りでは、光速度一定の為に、プライオリテイが逆転し、反比例的に質量が小さくなるという事になる。 従って、物質側のカイロス側での同時性からΣなる光りの光子による反発力としての総合上の反作用成分が小さくなるという事である。 結果、延びた時間に力が反比例するような感じで質量が小さくなるというような推論仮説ですが面白い参考になるとは思いませんか？・・・ 通常的に理想平面で屈折も無い、歪も無い平面では、平行して光りが入射してくる。 平面に対して垂直交叉する方向の光りに対しては、レーザー光のように光の位相が揃い、反射する方向も元の経路を辿る。 太陽光線とは言えレーザー光では無いのであるが、垂直に入射してくる光りと衝突すると、同じ経路で反射され舞い戻る事になる。 それゆえ、cosθはθ= 0 度となり、１．０でありパワーは落ちない。 それと、光りと光りの量子性で反発する時の確率(入射光：反射光)とか、再入射してくる光の確率(太陽光の光束、光量としての平均密度に対しての比率的な物)であるが総合的にどうであろう。 反発を繰り返し濃縮された光のようになるとそれは推力が結果的にアップするがその総合量が小さくなるとパワーも小さくなる。 反射光が再度、再帰的に新たな別の光子と衝突せずに、すっぽ抜けや、見かけは、平面に垂直入射でも、微視的には、様々の方向へ乱反射的に散っていくことで、光りによる光子と光子の反作用の質量返還としての効率がダウンする。 と言うことではないかと思うのである。 平面全体として斜めに入射するならば、光りの入射量が垂直時に比べダウンするのは、三角関数で光束を眺めればわかる事である。 それは、小学生の頃、四季の移り変わりと地球の公転及び自転が関係する事を習ったはずである。 お日様が真上に昇がってくる南中点時刻(昼の２時頃)の頃が太陽から受ける太陽光線の単位面積に対して一番密度が高くなる。 １mmか２mmの平行する線を、数センチメートルに渡って雨が降るように書き、それとは別に、割り箸や串の棒に、マジック等で１〜２センチメートルの幅で印しを付け、塗っておく。 その割り箸や棒を先ほどの紙に押し当て、角度を変えながら、塗られている部分に平行線が一番多くなるかをチェックすると垂直方向の時である事が分かる。 棒を斜めにしていくと印しをつけた幅に治まる平行線の数は減る。 (これは幼少の子供達に分かりやすく教えるのに好都合でもあるが自分の視野を通じて確認することで頭を実験的に柔軟思考に常に育てている事でもある) さて、今回は、入射光に対し常に直角の垂直交叉である。
但し、表面歪があり、平均した上では平面と呼べる代物である。 平均平面として、垂直に直交入射してくる光りの量が減少するに近いような意味合い (再帰的に、反復して光の量が増えるような意味合いを持つ為に、このような表現をしている事をご理解願います) を持つ事に対し、光子としての運動に関わる説明を使用すとすると、再帰的に再反射する確率とアインシュタインの相対性理論をパラドックス的に用いるしか方法は無いと思うのである。 現在の所、アインシュタインの数学的解説・解析の方程式の展開は完全に収めていないので仮説であるが、結果論の式のみの理解に留まるが、完全理解(まだ取りかかかっていない ^^;; )が修めとして終了すれば、その数学展開から新たに物理語に変換し、複雑な式を立てたり分かりやすい解説が出来るかも知れない。
将来的な楽しみの領域である。 世の中は、一生勉強である、何を勉強するも良しである。 光子が物質性を帯びているのは量子性にあり、それ故に、質量性がある。 質量性があると同じ慣性域ではニュートン力学が成立し、少しでも距離を置くと、アインシュタインの相対性理論の影響もあると言うことである。 今後、約０．２グラムの領域まで単にカイロスの全体(宇宙帆ごと)の姿勢制御で変わるのであれば、まだ、太陽光線を最大限受ける姿勢制御が出来ていないという事になるが、もう既にそちらの制御は完了済みであると知らされているので単位パワー上げは不可能かも知れない。 それで、理由は何だという事になると上記のような仮説が一例として上げられるのである。 実際はどうなのかとても興味深いが未来にわたる研究や理論考証が重ねられ続けていくのであろう。 未だ始まったばかりですから・・・・ ？ 『弘法も筆の過ち』 ・・・2010年12月15日 水曜日(追加)
既に訪問いただいた方々どうぞお許し下さい。 文中、下記を訂正します。
仕事率 P = 0.002 Kg・m/sec or W ・・・・約０．２グラムの圧力より ↓ 仕事率 P = 0.0002 Kg・m/sec or W ・・・・約０．２グラムの圧力より (上記より、さらに１/１０となります) 以上、宜しくお願いします。
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*(^◆^)*『特集記事』
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コメント（2）
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１万7千名様御訪門、感謝特別記念特集『飛躍』 第三十七話
紛争や戦争の早い終結と防止そして侵略からの抑止力としてジェット戦闘機は実在し平和の為に飛び交っています。
そして、不測の事態に備えて最新の開発が行われ続けています。 しかし、宇宙ステーションなど国際協力に基き平和の屋根の下で協同運営や構築がなされています。 平和と言う基本の現実の為に昔は完全秘密であった軍事部門の戦闘機なども可也公開され平和意識への高水準化も進んでいます。 ※今回は米・露の最新戦闘機に着眼点を置き記事にしました。  アメリカの最新鋭ステルス戦闘機 第5世代戦闘機 F35 AIR SHOW
F22 Raptor
F35の垂直離陸は当初、後ろの可変エンジンだけで推進し、後はラダー操作であると錯覚をし、物理的な分析対象に面白い対象だと眺めていましたが、垂直離陸時に推進用のエンジンが前、中、後(通常のエンジン)と３機の推進力エンジン搭載と言う事が別のユーチューブの記事で判明しました。 最初は興味深く眺めていたのですが、分析していくと矛盾してしまい、チョッと頭を捻っていたのですが、画像でもお分かりの通り機体の下方に開くポイントが出てきます。 これは当初、センサー類や格納されたミサイル類の発射や格納に使われていると想像していましたが、噴射口になっています。 横方向から見た機体の平衡を取り合うのにバランス用として後方のアフターバーナー(エンジン)と後方の水平翼を巧みに運動制御用として用いています。 エンジンの傾斜角稼動だけでは動きが遅いのでのそれより早い機械的フラップ制御と組み合わせています。 当初、このビデオ、完全な垂直ではなく、斜め後方にエンジンを噴射しながら、垂直離陸しているシーンがありましたが削られてしまいました。 理屈は以外と簡単ですが此処まで来るには大変だったと思います。 垂直離陸として上昇し静止するホバーリングの運動展開は垂直的に上昇させようとするエンジンに対して、後方尾翼の水平フラップはエンジン付きの飛行機が進行方向に下降する時の運動機能ベクトルが作用します。 フラップが下げられていますね。 これで、もし、後方のアフターバーナー(エンジン)が不完全な斜めの常態だとエンジンのベクトル分解出力は前へ進行する成分が出てきます。 そのために前進するはずなんですが、後方のフラップが反作用として抑制します。 進行方向に対して後方へ引っ張る力が作用しています。 前後に関しては、うまい具合に±相殺されるまで、エンジン出力とラダーの角度を制御調節しますと、水平方向には前進せず中和化したように停止します。 さらに、ラダーは下降のベクトルにも分解されていますのでエンジン出力の上昇成分が優っている時は、その常態で垂直離陸していきますが、機体の自重と下降ベクトルの和がエンジンの垂直上昇成分と一致しますと空中の一点で静止したホバーリング状態を確保できるのです。 エンジンの垂直度を完全にするまでは、速度(パワー)成分の進行方向成分とラダーによる下降成分の抑止力によるバランスですから、組み合わせとしては①エンジン出力、②エンジンの傾斜角、③フラップの傾斜角による微分方程式の近似式を運動的に得ると垂直離陸が得られ、それによりホバーリングできるように調節すれば良い事になります。 これは間違いなくコンピュータが自動制御分野として動作しながら片付けてくれているでしょう。 ホバーリング時はフラップ効果による下降と後退するベクトルは原理的に０となります。 エンジン力も作用せず、風によって押し流されるわけでもありません。 エンジンによる前進時はフラップ下げによる反作用として、下降＋後方ベクトルでありますが、前方からの風が優りますと逆に、上昇＋後方ベクトルとなります。 ホバーリング時、アフターバーナー(エンジン)が垂直であり、完全に静止してしまえば、後方フラップの角度は何処でもOKです。 ホバーリングから機体を前進させ、さらに高度を上昇させていくにはエンジン出力を上げながら、フラップを平坦化してさらにフラップをあげていけばよいのです。 但しジェット機の飛翔時の傾斜角としては速度と飛行がエネルギーのバランスが取れている必要があります。 速度やエンジンパワーが出ていないのに重力 g に逆らう運動をしようとすると失速ダウンや降下墜落と言う現象を招きます。 平和の為に価値ある運動を繰り返してもらいたいものです。 ↑
↓
・PAK-FAはステルス性を確保 ・高い巡航性能 ・アフターバーナーを焚かなくても超音速 ・コンポジット材を使うことで軽量化 ・垂直尾翼全体を動かし運動性能をアップ ・旋回Gは11G ・最高速度はマッハ2.45 ・高度4万5000フィートまで秒速1184フィートで上昇可 ・AI（人工知能）が採用されパイロットを補佐
・の第5世代戦闘機と同様、他の戦闘機とネットワーク ・位置、武器、ターゲットの情報をリアルタイムで共有 ・IRST 光学、赤外線探知システムを導入し、F-22の熱航跡を25km遠方から捉え追尾することが可能 ※F-22にはないので、かなり脅威と言うことです。 旋回Gの11Gとは・・・ ↓ 時速 388,080 (m/h) ⇔ 388 (Km/h) 秒速 107.8 (m/sec) このような先進の基本性能を持ち合わせています。
それから、ラダーやらフラップに注目してください。 フラップは団扇を持つ手首のようなグリップ操作でフラップを一点制御し全体を可変している。 しかもフラップを横軸に通すというシャフトを持ちません。 これは、材料の材質性の進歩向上と強度強化が優れている事を示します。 それよりも、衝撃波による応力の作用範囲を特定の位置に手中させることで、そこの部位を強化する事により、衝撃破壊やひび割れが起こるのを防止します。 機体の位置や制御の匙加減でクラック事故が発生するのが何処に集中するのか分からないのが非グリップ型です。 鳥や人間の羽や肩の間接構造に生命工学的な検知から工学的に活かしたものと思われます。 １１Gと言う旋回力に耐えうるのは大変なことだと思います。 肩関節には肩鍵盤に包まれてオイルのような液体で充填されています。 これが肩の負荷の衝撃緩和や使い痛みを和らげます。 としますと原油の取りすぎは地球の殻を傷め歩いている事と同じではないかと思います。(大きな地震が多いですね) ところで、コツッと言うような、バレーボールのアタック時のように、手首のグリップでボールをアタックするような後方尾翼のワンショット的な微分操作をして、すぐにフラップを元に戻すと、機体がその後、すっと継続的に上昇します。 双翼のジェットエンジンのパワーがまた凄いですね！！ このエンジンもベクトル的に稼動でき傾斜角を可変できます。 フラップ操作とエンジンの傾斜角による操作で運動性能が向上し、また離陸時の滑走距離を縮小できますので、高いジェット機のタイヤの寿命も長く伸ばせます。 海上の空母からの短い滑走路での離陸をより容易化します。 平和志向の証しに、可也、機体内部の設計的詳細図の公開も別途行われているようです。  ロシアの最新鋭ステルス戦闘機 第5世代戦闘機
(F-22、F-35の強敵？！) ・・・戦争をしなければ友のままで居る事が出来る。 Sukhoi T-50 PAK-FA
Sukhoi T-50 PAK-FA 【参考：URL Sukhoi T-50 PAK-FA 関係】
↓ http://www.youtube.com/watch?v=Ne2-OKoFqbI ↓ http://www.youtube.com/watch?v=8n-as2sooJU ・・・etc.
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１万7千名様御訪門、感謝特別記念特集『飛躍』 第三十六話
『宇宙ヨットの金星探査機 イカロスの宇宙帆によるエンジン(実際はエンジンではありません・・・)と加速度による速度から実際の質量を求める。』 宇宙公害はロケットの新たな抵抗障害を航行上にもたらす。 イカロスの「帆」は約１４メートル四方の樹脂膜で、太陽光が当たると約０．２グラムの圧力を受ける。一円玉の５分の１程度の力だが、重力や空気抵抗がない宇宙空間ではロスなく蓄積され、燃料なしでの加速や軌道制御が可能になる。光の粒が帆に当たって跳ね返り、その反作用で機体が押されるイメージだ。計算上は半年間で秒速１００メートル分の加速力が得られる。 宇宙ヨット、イカロスのエンジンは、実際はエネルギーをイカロスから供給する以外はエンジンではありませんので、積載済みのイオンエンジン以外はエンジンではありません。
太陽風を受けてイカロスに張った帆で、イカロスの質量のある物質と、太陽光の光子の質量性に基く粒子的な衝突による反作用で運動エネルギーを得て前進します。 これはエンジンの無い時代に風の力を利用した帆船と同じ原理に近似します。 ところが風に相当する力は、宇宙における慣性力として、いつも安定して同じ力で加わり続ける事ができるのです。 そして、その事により、毎秒、毎秒、新たな慣性力が、古い慣性力に上ましされていきます。 当然、宇宙ですから等加速度運動してくれます。(抵抗なしの為、加わった力は毎々、速度に加算されていきます) これは、物理法則の万有引力のニュートンの発見による重力加速度 g = 9.8 (m/sec^2) による自由落下の実験で、時間を t (sec) とすると、等加速度 v = g・t (m/sec) と言う式が得られますが、これを進行方向に得た環境に等しいのです。 加速度 g は任意の値用としてαに変わりますが、自動車の加速を付ける場合の例と同じ事です。 ですから、定義的にはエンジンでは有りませんが、例外的に此処では『イカロスの宇宙帆によるエンジン』として特例的なエンジンとして扱ってみようと思います。 ※でもエンジンではありませんから、ここだけの内容としてしておいてください。 航路制御(方向制御)から、帆のサイズを可変(これは未来)すればエンジン出力に相当するパワーも制御できますので加速度αが可変でき、速度制御できます。 しかも、太陽の光りの出力として光量・方向伴に安定していますので精密な制御ができます。 地球上の風は風速・風向共々一定していません、その上に、湿度差や雨を含みます。 通常のロケットエンジン(イオンエンジンを含めて)の宇宙に撒き散らした分子や元素類はやがて宇宙公害となり、宇宙航行時に抵抗障害をもたらします。 おまけに帆を突き破るなどして、帆を傷める事になります。 宇宙公害は今から予防しておかねばならない重要問題なのです。 精密な制御が宇宙飛行体として可能と言う事で宇宙空間からはエンジンと準えても良い思い、宇宙帆によるエンジンとさせて頂くことにしました。 ※運動エネルギーは『塵も積もれば山となる』式が宇宙空間なんです。
『イカロスの実際の質量を求める。 −その1−』
 加わる力は時間が存在している限り連続していますので∞(無限大)まで伸張します。 此処では毎秒当りの加わる力が分かっていますから、時間による分散で連続している力として扱います。 ・早い話が、イカロスの宇宙空間航行運動時の最初の０〜１秒間に注目します。 ・その時の慣性力は分かっているので、次に０→1秒後の速度を求めます(イカロスの等加速度を求め、そこから、慣性力の作用する最初の一秒の特権的簡単さを利用します) ・速度 v と質量 m による力の物理・関係 力 ｆ = m・v から式を展開し質量(重さ) m を求めます。 【注意】 半年間の間における時間地点の何処ででも計算は可能ですが、計算のお手間はかかります！！・・・念の為。 一年３６５日 半年１８３日
半年の総秒数 = 60×60×24×183 = 15811200 秒 数字の語呂合わせは、『行こうやいいツール」 あるいはツールが鶴、鶴王。 半年後の加速度 = 100 m/sec 等加速度 α = 100/15811200 = 6.3246306415 exp-6 仕事率 P = 0.002 Kg・m/sec or W ・・・・約０．２グラムの圧力より 力 f = m・v・1 = m・v (Kg・m or N) ∴ m = f/ｖ (Kg) この時０〜１秒間に受けた太陽光による光子との間の慣性力( or 慣性エネルギー)による等加速度はα = 6.3246306415 exp-6 (m/sec^2) です。 従って、宇宙航行後、最初の0〜1秒間による1秒後の追加速度は v = α (m/sec) です。 v = α = 6.3246306415 exp-6(m/sec) m = f/ｖ = f/α = 0.002 / (6.3246306415 exp-6) = 316.224 (Kg) 打ち上げ後に宇宙空間上で姿勢制御し航行開始初速度がありますので、その速度を差し引きますとより正確な重さが出ます。 半年後の速度から航行開始初速度を差し引く計算を行うのみです。 ※追：計算をして記事を書き、数日後にようやく探し当てたサイトでの結果は帆を展開する運動後の初速0m/secからのスタートでした。
『イカロスの実際の質量を求める。 −その２−』 別の計算方式です。 こちらは、前回、前々回記事あたり以前で書きました、野球の時のピッチャーから投げたボールを打者が打ち返す時のバッターのスイングしてくるボールに加わる時間とその時の力(モーメント)の実際版を得るためにMKS等価の力関係から作用時の実際の重さに相当する変換をしました。 それとほぼ同じですが、より単順に応用されたものです。 仮にの質量をMKS単位で1Kgとして扱い、半年後の速度を求め、実際の速度と対比関係から変換した物です。 前回証明の水準の記述よりも、少しやさしい展開までの式で十分の内容のものを使用しています。 質量1Kgとして換算しますと 仕事率 P = 0.002 (Kg・m/sec or W) では、一秒間に2/1000 (ｍ) つまり、2 (mm) しか等加速度移動しません。 v' = α・t = 0.002 × 15811200 = 31622.4 (m/sec) となります。・・・半年後の速度です。 ｆ = m・v = m'・v' ・・・m'は質量１Kg等価とした場合です、速度 v' はその時における航行速度です。 式を展開して m = (m'・v')/v m = (1・v')/v = 31622.4/100 = 316.224 (Kg) こちらでも打ち上げ後に宇宙空間上で姿勢制御し航行開始初速度がありますので、その速度を差し引きますとより正確な重さが出ます。 半年後の速度から航行開始初速度を差し引く計算を行うのみです。 ※追：計算をして記事を書き、数日後にようやく探し当てたサイトでの結果は帆を展開する運動後の初速0m/secからのスタートでした。 ここでは大まかで大雑把な物ですが宇宙に送りだし、その宇宙空間から目的方向への初速は何重力の加速度成分があるか知りませんが、 g = 9.8 (m/sec)ありますから数 g の成分が初速であれば相当、軽くなるはずです。 で、気になり始め、気になると止まらないのでいいタイミングを見つけて、ウェッブでイカロスを片っ端から調べてみました。 初速も、イカロス自体の打ち上げ時の自重も分かりました。 質量 約310kg（打ち上げ時） と言うことの意味ですが、これは別途イオンエンジンを搭載していますので、この燃料を使えば宇宙への放出で軽くなりますよと言う意味です。 しかし、ほぼ、ゼロスタートからの出発である事が後から調べたビデオ状況から判明しました。
宇宙空間で静止し、一端、遠心力でカイロスの宇宙帆を広げるためです。 航行する力が加わっているとベクトル歪などで綺麗に四方にバランスして帆の展開が出来ない為です。 実際に、質量がどれくらいあるのかついでに探し回り、とうとう最期のタイミングで見つける事ができました。 計算値がゼロスタートからの出発で316Kgです、実際の打ち上げ時のカイロスの質量が310Kgですから、6Kgしか誤差が出ていません。 6÷310 = 0.0193548387・・・ = 約＋２％(弱) 『弘法も筆の過ち』 ・・・2010年12月15日 水曜日(追加)
既に訪問いただいた方々どうぞお許し下さい。 文中、下記を訂正します。
仕事率 P = 0.002 Kg・m/sec or W ・・・・約０．２グラムの圧力より ↓ 仕事率 P = 0.0002 Kg・m/sec or W ・・・・約０．２グラムの圧力より (上記より、さらに１/１０となります) そして、おそらく下記も修正の必要があります。
質量 約310kg（打ち上げ時） ・・・抜粋情報 これはおそらく単位がKg・W(キログラム重(ジュウ))であろうと思われます。 つまり、重力加速度9.8m/sec^2(約１０．０)を掛け合わせた重力に逆らって打ち上げる時の重力加速度を考慮した質量単位であると考えられます。 すると実際の質量は約１/１０の３１Kgとなります。 計算質量が316.224 (Kg) ⇒ 31.6224 (Kg) となりますので誤差的には変わりの無いものとなります。 以上、宜しくお願いします。 ざっとでこれだけ出せれば超が付くほど優秀です！！
 【イカロスに関するサイト↓ とても勉強になりますよ！！】http://www.jaxa.jp/press/2010/06/20100616_ikaros_j.html http://www.jaxa.jp/press/2010/06/20100611_ikaros_j.html http://www.jaxa.jp/countdown/f17/overview/ikaros_j.html 小型ソーラー電力セイル実証機「IKAROS」 http://www.jaxa.jp/projects/sat/ikaros/index_j.html ↑ 国際標識番号 2010-020E 打ち上げ日時 2010（平成22）年5月21日 6:58 打ち上げロケット H-IIAロケット17号機 打ち上げ場所 種子島宇宙センター 形状 本体形状：直径1.6m×高さ0.8mの円筒形 膜面形状：約14m×約14mの正方形 質量 約310kg（打ち上げ時） ・・・抜粋情報 → ユーチューブ http://www.youtube.com/watch?v=7_6HOqBkP2o のピックアップはぜひご覧下さい。
素晴しい物があります。  あなたの空 (Anata no Sora)   さりげなく、拾った曲です。 でも、BGMにはいけるかなと思って採用しました。 今回は音楽系念入りに探すまでの力の入れようがありませんでした。 宇宙は綺麗につなぎ続ける限り未来永劫に人々に希望の蒼い空であり続けるでしょう。 |
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１万7千名様御訪門、感謝特別記念特集『飛躍』 第三十五話
入梅二日目となります。
お陰様で過日訪問者数として１万7千名様を迎える事ができました。 新たな感激と伴に今後とも温故知新をもってあたらしい事にも取り組みながら記事を書いていこうと思います。 日頃からご覧になっていただき本等にありがとうございます、感謝の気持ちで一杯です。 今後とも宜しくお願い致します。 青空 前回の続きです。
ボール(０・１Kg)が４０m/secでピッチャーから投げ込まれてくる。 バッターがバットを持って３０m/secで打ち返す。 バットとボールが接触していた時間は０．３secであるという状況です。 バッターの体重もバットの重さも分かっていません。
バッターは足を大地にしっかり根ざし、できるだけ体重を活かすべき全身で打つ事を心掛けます。 (腰から上だけ回転させるイメージの動きでは体重が掛かりませんので飛距離が伸び悩みます) バットも体の重心を回転軸としての回転半径(m)は不詳です。 ただ、打った時にピッチャーの投げた４０m/secボールの慣性エネルギーをすべて打ち消し(反発力は０と言う仮の条件です)ます。
打ち返されたボールは３０m/secとなり、その慣性力とエネルギー分で空気抵抗や重力により地に引き込まれるまでの時間飛びます。 バッターが打つときに加えた力はボールがピッチャーから投げられてきた４０m/secの慣性力( or 慣性エネルギー)と３０m/secの慣性力( or 慣性エネルギー)の和です。 これは慣性エネルギーとしても慣性力としてもバッターが打つときに加えた力としてMKS単位系で得る事ができます。 前回はそれを計算して求めさらに打者のボールを運動に運ぶ接触からの力の作用(置換)時間として０．３秒と言う事でこのボールにバットを当てた実際のボールの溜め込み時間中のバットの運動速度と加わっている等価的な実際の重さをを求めました。 それが、バッターがバットを振っている回転モーメントの限られた範囲内の出来事です。 余談ですが
バッターはバットを選びますが、適当に柔らかいバットを選び、体重のかかった運動能力で出せる力をボールとの接触時間を増やしたり、減らしたり調節する事で、体にあったボールの飛距離を出せる方法があるのです。 子供時代に男性は経験がある方も多いと思いますがバットを振る力は弱いんですがボンッワリ(ボンヤリという言葉よりも粘性のある感じで・・・)と当てたバットの玉の方がよく飛んでいく事が多かったと思います。 ホームランコースに似て・・・(良く真芯にあてるという言葉を少年達は使っていたと思います、、、) 力一杯、当て込んで手ごたえもあり、飛びそうな気がしたのに思ったほど飛ばなかったとか言う懐かしい経験もある事と思います。
m：質量(重さ) Kg
ｖ：速度 m/sec t：時間 sec m'：質量(重さ) Kg ｖ'：速度 m/sec t'：時間 sec K：時間比
MKS等価単位に置き換えた人間がバットを用いてボールに加えた運動エネルギーをあるいは慣性力を逆コースから計算しているわけです。
そのバットからボールにエネルギーが置換される時にはMKS等価単位では時間にして計算された質量と速度の積の仕事率から時間の１秒積として力として成り立っています。 それを実際にエネルギー(人体によるバットを振るという運動エネルギー)として置換される、状況としての物理的環境あがどんなものであるかが変換(置換)時間から、出せるわけです。 バットを振る時の等価質量です。回転モーメントは回転半径を r メートルとすると M・ｒ でした。 ここでのMは人間が加えた力による回転モーメント変化時のバットの先に当ったボールに対する体の回転半径に乗っている現実的等価質量です。 ま、とにかく、どれ位の重さに匹敵する物がボールに０．３秒間加わって押し返したかと言う事です。 その重さを求めるのに全体的な力やエネルギー関係において等号(エネルギー保存則より)で結ばれる統合的な運動の変換全般から納得のいく式を打ち立てた物がこれから記述していく内容です。 エネルギー置換時の作用時間比 K ⇒ 実際に作用した時間 (t') ： MKS単位作用等価時間 (t)
K = ｔ' / t K・(K^-1) = K・1/K = 1 力 f f = m・ｖ・t = m'・ｖ'・ｔ' = ( m'・ｖ'・ｔ' ) ・ ( K・(K^-1) ) = ( m'・(K^-1) ) ・ ( ｖ'・K ) ・ ｔ' ・・・・①式 m'・(K^-1) に注目すると、m'・(K^-1) = m'・(1/K) であります。見やすくする為に記述しておきます。 Kが１．０以下だと 等価質量は増加(K^-1倍)し、実際の作用質量となります 。(エネルギー置換時間が１．０秒以下) 逆にKが１．０以上だと 減少(K^-1倍は１．０以下となります)し、等価質量は軽くなります。(エネルギー置換時間が１．０秒以上) ( ｖ'・K ) について考えれば Kが１．０以下だと Kが小さくなるに連れ、MKS等価速度は反比例して、実際の作用速度は上昇し大きくなります。(エネルギー置換時間が１．０秒以下) 逆にKが１．０以上だと Kが大きくなるに連れ、MKS等価速度は反比例して、実際の作用速度は減少し小さくなります。(エネルギー置換時間が１．０秒以上) 速度と時間の関係はエネルギー置換時の作用時間比 K に対して反比例の関係があります。 これはエネルギー保存則により、エネルギーが１００％置換されると増えも減りもしないと言うところから来ています。 ∴ v' ・ K = v ∴ K = v/v' ∴ K = ｔ' / t = v/v' ・・・ これで複数の未知数で解けない環境から解放されるめどがつきます。(１つの収束条件) K = v/v' については⑤式など参考・参照して下さい。 f = ( m'・(K^-1) ) ・ ( ｖ'・K ) ・ ｔ' ・・・v' ・ K = v を v' ・ K に代入します、下記↓ = ( m'・(K^-1) ) ・ ｖ ・ ｔ' ここで ｔ' に注目します。 ｔ'に対し、tは普遍量です。 つまり t = 1(sec) ですから K = ｔ' / t = ｔ' / 1 となります。 K = ｔ' / 1 ∴ t' = K f = ( m'・(K^-1) ) ・ ｖ ・ ｔ' = ( m'・(K^-1) ) ・ ( ｖ ・ K ) = ( m'・1/K) ・ ( ｖ ・ K ) ・・・・と展開されます。 ∴ f = ( m'・1/K) ・ ( ｖ ・ K ) ・・・・②式 f = m・ｖ (ｔ=1) = ( m'・1/K) ・ ( ｖ ・ K ) となります。
置換時に変換される時間が短いとK<１．０となり作用質量は速度上昇に伴い重くなり増加します。 逆に変換される時間が長いとK>１．０となり作用質量は速度減速となり軽くなり減少します。 ( m'・1/K) 全体を眺めて考えると③式により( m・1/K) と考える事の出来る式でもあります。 しかし、( ｖ ・ K ) 式を眺めると速度が上がっているにも関わらず、作用時の等価速度が下がったように見えます。 これは、MKS単位に変換時のエネルギーを全て畳み込んでいますので、時間の短い場合は、速度が上がっても運動区間としての時間区間(期間)が短く平均すると下がります。 ギヤ比を変えてトルクを変え速度を変更する減速機構と同じような考え方と思えば良いのではないかと思います。 従って、速度が１０倍になり、Kが０．１となった場合はMKS換算の等価的速度は v の１/１０となります。 そして質量が１０倍ということになります。 変数系として唯一残った m' が実体の重さを表わすMとなりKが０．１の時はなんと実際の質量が１０倍になっているのです。 数式の上では置換時間が早くなると速度が実際は上がっているんですが遅くなっているように見える式となり、質量が増大するように見えます。 逆に置換時間が早くなると速度が実際は下がっているんですが速くなっているように見える式となり、質量は減少するように見えます。 速度が上昇しているのに等価的な実際の速度は遅くなっているという事は逆に時間の進みが遅くなっている。 速度が上昇している側の質量が増大している(光速度に近づけば近づくほど質量が増大するというのがアインシュタインの相対性原理)と言うことです。 またその逆でも関係が成立し、 速度が減速しているのに等価的な実際の速度は速くなっているという事は逆に時間の進みが速くなっている。 速度が減速している側の質量が減少し軽くなる(光速度に近づけば近づくほど質量が増大するというのがアインシュタインの相対性原理)と言うことです。 この１秒境界に関係した慣性の法則から導かれるエネルギーと力の関係と運動において、MKS単位の１秒境界に展開したエネルギー作用時間(置換時間)に要する力と置換⇒新しい運動と速度に関わる処はこのようにアインシュタインの相対性原理にそっくりとなるのです。 速度が変わる事により時間が変わる時間が変わればそこにもし休止区間が無ければ連続系となり速度が増し時間が短くなったらそれを眺めている側からは長さなどは大きな物に見ええるかもしれない時間が光速かされる運動方向に長く伸びる。
f = ( m'・1/K) ・ ( ｖ ・ K ) ・・・・②式に M = ( m'・1/K) とし代入します
= M ・( ｖ ・ K ) fp = m ・ v = M ・( ｖ ・ K )
m ・ v = M ・ ｖ ・ K m = M ・ K m/K = M ∴ M = m ・(K^-1) ↓ m'・1/K = m ・(K^-1) m'・1/K = m ・1/K ∴ m' = m ・・・・③式 ∴ M = m' ・(K^-1) = m ・(K^-1) ・・・・④式 実際の置換時における等価変換時の重さです！！
距離を L (m) とします
同じエネルギーなら進んだ距離は同じとなります。 L = v・t = v'・t'
v・t = v'・t' v/v' = t'/t ∴ K = v/v' = t'/t となるのです。 ・・・・⑤式 ※ジェット機の面白い飛行原理を見ましたので、その関係の運動原理説明もさらに後になりますが追加企画で特集して見たいと思います。  恋はボサ・ノバ  イーディ・ゴーメ  耳当りのいい楽曲を探すのも一苦労！！ それも楽しみの一つでしょうか？ 懐かしい楽曲には 結構、軽快で心地よい爽やかな響きを持つ物が多いですね 古い次元から引っ張り込んできましたが まだ小さい子供時代か少年時代にラジオで聞いていた曲の一つです 誰にも受ける要素を持つというのはポピュラーの真髄 簡単に得られる事では有りません からっとした青い空にピッタリ！！ |
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１万６千名様御訪門、感謝特別記念特集『飛躍』 第三十四話
あるブログの『参考問題例』から・・・・ ◆運動量 運動量は、次のように定義されています。 ｐ＝ｍｖ ｍ：質量 ｖ：物体の速度
単位はｋｇ・ｍ／ｓです。 これと似たものに「力積」という物があります。定義は次の通りです。 Ｎ＝Ｆｔ Ｆ：加えた力 ｔ：力を加えた時間
単位はＮ・ｓです。 この、「運動量」と「力積」というのは同じ物です。（定義が違うが・・・） そして、エネルギーは正のスカラーで表せたのですが 運動量はベクトルで表します。つまり、方向というのがあります。 問題 野球で、ピッチャーが質量０．１kgのボールを４０m/sで投げました。 バッターはこれを３０m/sで打ち返しました。このとき、 (1)バッターがボールに加えた力積を求めよ (2)ボールとバットが0.03秒間接したとき、ボールに加わった力を求めよ 但し、ボールが打ち返された方向を正とする。 解答 バッターがボールに加えた力積をＮとすると、 −０．１×４０ ＋ Ｎ ＝ ０．１ × ３０ Ｎ＝７[kg・m/s] Ｎ＝Ｆｔ より
７＝Ｆ×０．０３ Ｆ＝２３３[N] ・・・・と言う物です。 ◇この問題は私どもの世代から眺めますと悪しき例の固まりのような文章ですが悪までも間違いとしての参考例です。 おかしな表現が算出式の考え方や答えの遺憾を問わず途中の文章中でも発生してきます。 運動量はベクトルで表します。・・・これなどは完全に意味を取り違えています。 作用する力はベクトルで表せますが、運動量は量ですのでスカラーなのです。 ７[kg・m/s]は仕事率ですが力７[kg・m]なのです。 力７[kg・m]は力７[N]でもありますが、これは７Kgの物を１ｍ動かせる力の源、即ち力そのものなのです。 下記の２３３[N]というのは既に力７[kg・m]、力７[N]と値が異なっています。 同じ力が[kg・m]と７[N]で異なる事は矛盾しています。 これで間違いにお気づきでしょう！！ 慣性力や慣性エネルギーのエネルギーの置換に使われた内容は等価的にロスを除き全く同じである必要があるのです。 ７Kｇの物を１ｍしか動かせないのに２３３Kgの物を１ｍ動かせるというのはおかしいでしょう、明らかに矛盾です。 ※これは教育界で何処でも使っているかどうかは不詳ですが明らかに間違いですので直していく必要があると思います。 力積はベクトルとベクトルとの積であり、時間のようなスカラー積を力積とする事はありません。 −念の為に− 教育が荒廃・混乱するやり方は改めるべきであり慎むべきです。
質量：m [Kg]
速度：v [m/sec] 仕事率 P = m・ｖ [Kg・m/sec or W or N・m/sec J/sec]
P = m・ｖ = 0.1×(40 + 30) [kg・m/s or W or N・m/sec J/sec] ・・・・ (40 + 30) ← - ( -40 - 30) = 7 [kg・m/s] そして、力は 力 f = m・ｖ or m・ｖ・t [t=1sec]で単位は[Kg・m/sec or N] = m・ｖ・1 = 0.1×(40 + 30)×1 [kg・m or N] = 7 [kg・m or N] この力は慣性力相応になっていますから仕事(量) E も仕事率7 [kg・m/s]に対し一秒間の物ですからE = P・t = P・1 = P 又は値として力 f と同じ値です。 仕事(量) E E = P = f [kg・m or J or W・sec or N・m] 40m/sec で飛んでくるボールを逆方向に30m/sec で押し返したので 40m/secの慣性力に対し逆方向に30m/secの慣性力を生み出す打球となりました。 バッテイングにより40m/secの慣性力を打ち消す力と30m/secの慣性力を生み出す力が加算された物がバッテイングで加えられた力です。 エネルギーが置換され、当然、この力はありエネルギーでありパワーである仕事率となるわけです。一秒間の等価分です。 バットに当たっていた時間が0.03secと言うエネルギーの置換時の状況が分かっていますから、バットがボールに当たり、投げられたボールの速度に対する40m/secによる慣性力を反発力として全く使わず、全部吸収したものとして扱っています。 カチカチのボールの例ではぶつかった瞬間に止まるという内容に近似ですが、まあ、通常ありえない現象です。 従って、バントに例えてもバットに当たって、その真下に収まるという事はありえない訳ですが、条件としては反発力は無く、１００％吸収されて打ち消され、返しの逆方向に押し出す力が加わったという条件設定が物理上で必要になりますが上手く省略され誤魔化されています。 と言うことで本当の基本が分かってくるとこういう所に疑問を持っても自分で対処していけるわけです。
ところが分かりかけと言うのは一見、中途半端な常態にされます、何かおかしいなと思いつつ、悩みつつ進むわけです。 悩みがあると、詰まって学習の進捗度や問題の回答時間が遅い、回答具合が悪いという結果になります。 これは悩めるエジソン効果でしかありません。 さらに酷いのは進学組みの点取り虫軍団ですが何度も回答例とつき合わせ、式の展開法を丸暗記で体を頭脳を慣らしていきます。 こういう奴が社会に出ると思わぬ期待はずれが続出してしまうのです。 なんとなら、本当の理解をしていませんから、社会に出て数年後には忘れと伴にピボット的に現われてくる矛盾や質問に対応が全く出来なくなるわけになるのです。  でありますから、本当はバッターがバッテイング時に加えた力は、力 f = 7 [kg・m or N] いかであると判断するのが正しいのですが割り切っていきましょう。  この力 7 [Kg・m or N] ですが仕事率は一定です、またエネルギーも一定です。 仕事率 P = 7 [Kg・m/s] においても時間が一秒ではなく、 力 f = m・ｖ・t でありますから、少し、力の作用する条件の環境を変える事が出来ます。 ↓ f = m・ｖ・t = m・ｖ'・ｔ' となります。 時間 t = 1sec 、ｔ' = 0.03sec としますと、m = 0.1Kg 、 v = 70m/sec ですから、下記の通りの式の展開が出来ます。 f = m・ｖ・t = m'・ｖ'・ｔ' より m・ｖ・t = m'・ｖ'・ｔ' f = 0.1×70×1 = m'×ｖ'×0.03 f = 7 = m'×ｖ'×0.03 m'×ｖ' = f / 0.03 = 7 / 70×0.03 = 233.3333333 ・・・・ (Kg・m/sec) 仮想的な仕事率です。(１秒期間中の０．９７秒は休みですから) これは作用した瞬時における力がMKS単位に等価的に揃えている力では有りません。 慣性力ではないからです。 悪までも慣性力はエネルギー不消不滅の原理です。 仮想的な仕事率であり、力です、力は7 [Kg・m or N] であり、仕事率 P = 7 [Kg・m/s]と言うことなのです。 本来はMKS単位で表現するのに作用時間が短かすぎて本等の力・仕事率が出せないのです。 しかし、仕事(量)エネルギー E は求められます。 E = 7 [Kg・m or J or W・sec or N・m] E = m'×ｖ'×t = 233.3333333 ×t = 6.99999 ・・・・ = 7 [Kg・m or J or W・sec or N・m] と逆算により求めても同じとなります。 t = 0.03sec です。 233.3333333 ・・・・ (Kg・m/sec) に注目してみますと これは、エネルギーの置換の作用時間が０．０３秒(３０msec)の間に約233Kgの重さをバットでボールに変換させたのです。 体⇒バット⇒ボールへ置換している状況です。 233Kgの重さを０．０３秒間です。 力は２３３Kｇ×ｖ'×０．０３ = ７[Kg・m or N] ・・・これは仕事 E でも同じでありますが単位 N ⇒ J に変わりますが・・・(物理語) m'・(v'・t') = 7 距離 L = v'・t' ∴L = 7/m' (ｖ'・t) = 7/m' ∴ ｖ' = 7/(m'・ｔ') m'・ｔ' = 233.333333×0.03 = 7 ↓ ｖ' = 7/7 = 1 (m/sec) 接触期間における距離は速度に対して、置換時間に比例しますから０．０３秒/１秒 = ０．０３倍となり 接触しながらの運動・距離は１ｍ×０．０３ = ０．０３ ( m ) = ３ ( cm )です。 ・・・・ｖ' = 7/7 = 1 (m/sec)から ここで人から加わったエネルギーは慣性力、慣性エネルギー伴に同じ７[Kg・m] です。 体⇒バット⇒ボールへそして飛翔の運動へ それが今度は飛んでくるボールの速度を打ち消し押し返す運動エネルギーへと変わります。 ３０m/secの速度で０．１Kgのボールが飛翔していきます。 最終的な慣性力は仕事率０．１Kg×３０m/sec = ３Kg・m/sec により ⇒ ３Kg・m の力であり、仕事として３J (N・m or W・sec or Kg・m)の働きが出来ます。 【大切な事】
置換における物理環境の状況の加わった力による作用内容の状況の詳細を示す物が力の作用とエネルギーです。 そして時間ですが、時間によって力は分散されます。 同じ力でも作用する重さや時間が変わることは有りますが、置換されて運動する側が同じ速度なら、同じ力やエネルギーが加わった事になり、結果置換された側の運動の状況は同じ慣性力であり同じ慣性エネルギー量を持っているのです。 悪までも(置換)変換時の具体的、物理的な機械仕様的な内容を示す事が可能となるのです。  ※このニュアンスを掴むのは本等に難しいと思います。  次回に代数の難しさと物理語の難しさ(理解すれば優しく見えるように変わってきます)の象徴のような仮想的な仕事率を使わない方法で直接導く方法を自身で導き出す事が出来ましたので紹介したいと思います。
 結構、手こずりましたが、凄い事が分かってきました。 結果式は勿論のことですが中間の展開式を求めておられる方が多いと思いますので懇切丁寧？に書き綴ってまいりたいと考えています。 結果式を物理後で解釈していくと面白い事が分かるのです。 アインシュタインの相対性原理はもしかして、こんな式を出してそれ以後にインスピレーション的ひらめきのヒントにつながっていったのではないかなと思われる節があるのです。 アインシュタインの数学の羅列の詰まった方の説明ですが中間式を省いて理解にブロックを掛けられているような記事が目立ちます。 親切にここの所、展開式を丁寧に記述公開して貰えれば大変勉強になるんですが・・・  いつでも平民的思考用の理解をする助けになる出来上がった公式の説明は親切であり嬉しいですね。  銀色の雨  小川 知子  急に暑くなってきました といっても今朝方は涼しかったようですね 初夏の兆し、おや、その前に梅雨があったはずです 調べてみるとまだ太平洋上を南下した地点にあり今年は北上が遅れているようです そんな雨の無い中の雨の歌声を懐かしく聴いて見ました 内容は梅雨とは少し迂遠かしていますが懐かしい歌声です。 |
