理系あにまん民(エネルギー計算得意)に助けを求む

[1 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:26:35]

かいけつゾロリを読んだハルウララがタキオンに相談してオナラで加速するためのサツマイモの量を聞きに行く話を作ろうと思ったんだ(無理だというのは前提で)

0.1秒で20km/h加速するとして、ウマ娘のトップスピードと言われる70km/hに到達させるためのエネルギー計算をしたんだがこれであってるかな？

運動方程式
V=V0+at、x=V0t+1/2at^2
またエネルギーの公式
F=ma
を使う

ハルウララの体重は健康的な女性+尻尾と微増を考慮して45kgと仮定して
V=70km/h, V0=50km/h,t=0.1s,m=45kg とする

70=50+0.1a

a=200km/h/s=500/9 m/s^2

F=45×500/9=2500N

x=50×1000/3600(m/s)×0.1+1/2×500/9×0.01
=5000/3600+25×5/18
=5000/3600+25000/3600
=30000/3600 m
=25/3 m

K=25/3×2500 N･m
≒ 20,833.3 J
≒5.0 kcal

ってなったんだけど計算合ってる？

[2 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:27:38]

>>1は文系です

[3 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:28:22]

運動方程式とエネルギーの式逆じゃね？

[4 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:28:38]

噴射の向きは真横？

[5 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:29:38]

エネルギーの公式はE=mc^2だぞ
似てるから間違えやすいけどね

[6 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:29:47]

運動エネルギーじゃなくて等加速運動の式では...
普通に式出して積分したら出るんでない

[7 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:30:05]

F=ma
は運動方程式
V=V0+at、x=V0t+1/2at^2はその積分で速度と変位の式ですね

[8 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:30:16]

>>5

1/2mv^2じゃね？

[9 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:30:31]

まずtが不要なんだよな
摩擦とか考えないでしょ？加速前後の運動エネルギー比較でいいよ

[10 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:30:34]

>>3

普通に式の種類を勘違いしてた

>>4

噴射の向きはハルウララの進行方向に対して真逆であると想定している

[11 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:31:58]

>>5

質量をエネルギーに変換できる反応系（核反応）以外じゃその式使いにくいでしょうが

[12 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:32:24]

>>8と>>9から

1/2×45×70^2-1/2×45×50^2

=1/2×45×(70^2-50^2)でいけますか？

[13 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:33:07]

>>5

その式この状況で使わんだろう

[14 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:33:13]

>>7

指摘ありがとうございます。文系が数年前にやった知識のうろ覚えが出てしまったのです

[15 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:33:50]

>>13

タキオンなら胃の中でおいもを常温核融合させるから

[16 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:33:55]

なに最初は50km/h想定なの?

[17 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:34:24]

>>16

書いてあったわ

[18 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:34:43]

>>15

常温で融合とか危険すぎるでしょうが！！

[19 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:34:58]

>>12

この式で計算すると

E=54000 kg･km/hになりますかね？

[20 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:35:19]

>>15

核融合の良さ台無しにするのやめない？

[21 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:36:07]

その求めたエネルギーを話の中でどう活用する気なんだ...

[22 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:36:22]

>>15

鉄腕ウララ？

[23 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:36:55]

必要なエネルギーが計算できたとして、サツマイモの全然エネルギーがおならに変換されるわけではなく、腸内細菌に代謝されてガスになるデンプンと食物繊維の含有量を考える事になりそう

[24 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:36:58]

>>19

訂正、E=54000 kg･km^2/h^2

[25 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:38:53]

>>21

まあ無理だよという結論に持っていかせたいんだけどタキオンがこの話題で門前払いはしないだろうと思って、エネルギーを計算してこれだけ必要だから難しいよねっていう結論にしたかったのです

タキオンはその計算で手を抜いたりはしないだろうからエミュをするにあたって計算式と結果が必要だと思って求めようとしました

[26 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:39:23]

あとマジレスするとオナラで加速する場合運動方程式を
ma = {dm}/{dt} u (uはおならを噴射する速度)
でmも変数として考える必要が出てくるので大学レベルの話になると思う

[27 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:41:39]

昔ネイチャの湿度を科学的に求めようとしたサイエンスあにまん民ならいたな

[28 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:41:51]

13.8m/sで等速運動している物体を19.4m/sにするにはどれだけの仕事を加えたらよいかを聞いてるってこと？

[29 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:41:57]

>>26

つまりかいけつゾロリを計算式でいろいろやろうとしたら大学レベルの物理知識が必要ということですか･･････物理基礎が限界の文系の自分には厳しいですね

[30 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:42:53]

>>28

そんな感じで想定してました

[31 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:43:29]

>>25

たぶん>>1の方針では無理ってならないと思うよ。普通に走るのに何Kg食べる必要ある？って話と問題がかわらんから。

まじめにやるなら>>26みたいにガスを何KG噴射する必要があるかって問題になる。

この式は簡単に積分できる

ツィオルコフスキーの公式 - Wikipedia

この方針だと無理が説明できると思う

[32 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:44:16]

>>25

正直その話題だと1個食べたときにこのくらい加速するから70km/hにするには何個必要かで考えた方がわかりやすそう

[33 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 17:46:00]

>>31

なので結論としては

20 = w ln{45+x}/{45}

として、wにおならの速度を代入してxについて解くとおならを何Kg出す必要があるかわかると思う

[34 1 22/04/06(水) 17:47:30]

真面目に考えるとそんなエネルギーを一気に放出できたとしても肛門が壊れるしお腹もパンパンになって走りにくくなるから普通にトレーニングした方がいいよ、ってオチにしようと思ってたんです

ただ話を聞いてると真面目に計算しようとすると無茶が生じる(質量のところにサツマイモ分もプラスしないといけないとか諸々)あるので今回は一旦諦めることにします

またうまい具合に調理できたらSSとして出したいです。皆さんの貴重な時間をもらってお付き合いいただきありがとうございました。

[35 二次元好きの匿名さん 22/04/06(水) 20:58:10]

体の話に持ってくなら、噴射以前にそれだけためたら消化管が破裂しそうとか、おならが血液に吸収されてたぶん入院レベルとか色々ありそう

おならの話