【VIVA NICE】CASCADE-ｶｽｹｰﾄﾞ-【えええぢゃないか】 [無断転載禁止]©2ch.net (434ﾚｽ)
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330: 2023/08/02(水)01:09 ID:G+9lZ98e0(1/7) AAS
簡単な計算で水深3000mの水圧を直感的に理解できます。
身近な300ｍ防水のダイバーズウオッチの直径は大体4 cmで面積は約12 cm2。水深300mの水圧は30気圧=30kg/cm2。時計の表面にかかる力は0.36 tとなり、1.5 tの普通車のタイヤの一つの下敷きになったときの力です。水深3000ｍではこの10倍となり、15tの大型トラックに轢かれる感じです。
車に轢かれることに相当する防水テストは最低限の頻度で行うように時計店は勧めます。
タイタン潜水艇は水深3800ｍにすでに数回潜っていて、負荷のかけ過ぎで今回圧壊に至ったようです。この潜水艇のサイズは6.7m×2.8m×2.5m、表面積は約67m2で水深3000ｍでは全表面にかかる力は20万tとなります。例えてみればこの小さい潜水艇の上に大型タンカーが乗ってきて耐えきれずに押し潰されたという感じでしょう。
331: 2023/08/02(水)01:13 ID:G+9lZ98e0(2/7) AAS
表面積は約67m2」と「全表面にかかる力20万ｔ」と明示してあります。
したがって、
「大型タンカーが乗ってきて」の意味は以下の通りです。
断面67m2のシリンダーを持つピストンを作ります。中に潜水艇を入れ、液体で満たします。ピストン上部に総重量20万tのタンカーを乗せます。これで300気圧の圧力が潜水艇にかかります。
ピストンに乗せるのは1.5tの車、15ｔの大型トラックでは不十分で、20万tのタンカーが必要と言うことです。
時計が車のタイヤに轢かれる例でも接触は面積12cm2の面を仮定しています。なぜ、圧力を問題にしているのに潜水艇とタンカーの接触は点と考えるのでしょうか？
字数制限のある中、あくまで元々の記述は「例えてみれば」と「感じ」です。
334: 2023/08/02(水)17:33 ID:G+9lZ98e0(3/7) AAS
簡単な計算による圧壊時の状況です。
深度3000mにおける圧壊では潜水艇内部の空気は1気圧から300気圧へと断熱圧縮されて、初期温度を4℃とすれば圧壊後の温度1140℃、体積1/59を得ます。
サイズ6.7m×2.8m×2.5m、重さ10tの潜水艇を円筒形と見なすと質量密度は16g/cm2。圧力300気圧=3000N/cm2からニュートンの運動方程式により加速度は190000m/s2で地表の重力加速度の19000倍です。艇＝円筒形が押しつぶされる時間は3.7msとなります。潰れた際の破片の速度は700m/sに達し、これはマッハ2でライフル銃弾の速度です。
瞬時に300気圧になり、回りから船体の破片がライフル銃弾の速度で飛んできて、乗組員全員即死、人体は原型を留めず、通常の意味での遺体回収は困難と思われます。
337: 2023/08/02(水)17:57 ID:G+9lZ98e0(4/7) AAS
密度といいつつg/cm2となっている。cm3の間違いだ
上の理論は、物理量の次元とニュートンの運動方程式が解っていません。
船体の単位面積要素の運動を問題にしています。船体の質量を表面積で割って単位面積当たりの質量＝質量面密度（16g/cm2）を求めています。これは単位体積当たりの質量＝質量体積密度（g/cm3）とは違います。圧力は単位面積当たりの力（N/cm2）なので単位面積要素に対してニュートンの運動方程式が立てられます。即ち、圧壊時に断面1cm2の破片がどのような運動をするかが求められます。運動は破片の大きさに依らず、断面積が100倍なら質量は100倍、力も100倍となり同じ運動をします。これは重力下での運動が質量に依らないのと同じです。
ちなみに、弦の運動では単位長さ当たりの質量＝質量線密度（g/cm）を使います。
338: 2023/08/02(水)18:00 ID:G+9lZ98e0(5/7) AAS
>PV=nRTから考え、圧力かかった分体積が縮むから、言うほど温度が上がらない気がするのですが...
いや、これは違う
気体の状態方程式pV=nRTでは変数は圧力p、体積V、温度Tの3つ。ここで解く条件はp:1気圧→300気圧です。これだけでは残りの2変数体積V、温度Tが決まりません。圧縮過程が断熱的だと仮定するとPoissonの式
pV^γ＝一定、TV^（γ−1）＝一定、ｐ^（1−γ）T^γ＝一定、
が使えて2変数を決定でき、これが掲載した結果です。ここにγ=1.4は2原子分子（N2, O2）の断熱係数です。
343: 2023/08/02(水)23:26 ID:G+9lZ98e0(6/7) AAS
オーバーツーリズムは深刻な問題です。混雑の度合いを比べると
京都市：人口147万人、面積830km2、年間観光客5500万人。 ベネチア（本島）：人口5.6万人、面積8km2、年間観光客2500万人。
ベネチアでは京都の100分の1ほどの面積に、1年で人口の450倍の観光客が殺到しています。そして宿泊客に加えて今年新たに日帰り客に対しても観光税3〜10ユーロを導入しました。京都でも同様な取組みが必要でしょう。
一方、小さい町ほどオーバーツーリズムは顕著になります。例えば、瀬戸内海の直島（香川県）は人口3千人、面積14km2で観光客が平年50万人、瀬戸内国際芸術祭の年には80万人近くが訪れます。年間に人口の160〜260倍の観光客で、京都をはるかに超え、ベネチアの混雑の半分近くになります。昨日、G7都市大臣会合の参加者も直島を訪れています。
344: 2023/08/02(水)23:32 ID:G+9lZ98e0(7/7) AAS
太陽系外惑星の見つけ方には以下の方法があります。
（1）分光学的方法
（2）位置天文学的方法
（3）惑星食
（4）直接撮影
恒星―惑星系では系の重心を中心とした楕円軌道をそれぞれの天体が運動します。この恒星の軌道運動（加速度）を宇宙望遠鏡で検出します。まずヒッパルコスとガイア高精度位置天文衛星のデータを使って発見し、さらにハワイのケックII補償光学望遠鏡で撮影しました。
恒星は1.20太陽質量、光度6.3等級、惑星は3.2木星質量、公転軌道半径8.4天文単位、周期22年、光度12.7等級です。位置天文学的観測と直接撮影という組み合わせが画期的で、今までに撮影された中で最小質量の太陽系外惑星となります。
この研究結果は10研究機関、16人の研究者による論文として2023年6月20日号のAp. J. Lettersに掲載されています。
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