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55.走行中はシートベルトをお締め下さい

 高速バスに乗る。前の席に付いている網状の物入れみたいなところに、「走行中はシートベルトをお締め下さい」という札が入っており、「時速60 kmで衝突すると、高さ14 m から飛び降りた衝撃と同じです」といった内容のことが書かれていた。第10回で導いたエネルギーの保存法則を使って確かめてみる。

 

 時速60 km ということは、秒速にして

 

    60 km / h = 60 × 1000 m / (3600 秒(s)) = 100 / 6 [m/s] = 16.7 [m/s]

 

およそ、秒速 16.7 m。

 

 高さ 14 m から飛び降りる。飛び降りる際の位置エネルギーは mgh。m は飛び降りる人の質量、h は高さ14 m、g は重力加速度 9.8 m/s2 。これが地表面ですべて運動エネルギー mv2 / 2 になるとすると

 

    mgh = mv2 / 2

 

つまり

 

    v = √2gh

 

だ。ルート2gh。数値を入れると

 

    v = √2×9.8×14 [m/s]  = 16.56 [m/s]

 

およそ、秒速16.6 m。確かに時速 60 kmで衝突する直前の速さとほぼ等しい。

 

 高速バスの中の安全のしおりにも、正しいことが書いてあることを確かめて満足しながら高速バスでの移動は続く。