「鉄1kgと綿1kgどちらが重い？」答えはもちろん…鉄に決まってるw←科学の知識を総動員した“屁理屈理論”に「これはすごい」の声
「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？」という問題をご存知でしょうか。もちろん答えはどちらも1kgなのですが果たして本当にそうでしょうか……？
鉄1kgと綿1kg今回紹介する、AXIONさんが投稿した『鉄1kgと綿1kg』という動画では、音声読み上げソフトを使用して、VOCALOIDの巡音ルカのデフォルメキャラである、たこルカのキャラクターが「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？」という問題について科学の知識と“屁理屈”を駆使した解説を行います。
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「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？」
たこルカ：
問題「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？」という例のアレよ。簡単な問題だからみんな分かるわよね。答えはもちろん……、鉄よね。えっ!? 同じじゃないかって？ 鉄1�圓般�1�圓覆鵑世�ら、鉄に決まっているのよ。
1�圓麓僧未涼碓�なので「どちらが重い？」と問われれば、質量ではなくて、実際に測った重さを考える必要がある……。
確かに、重力によって下向きに働く力は1��wで9.81[N]なんだけど……、地球には大気があるので……。
鉄と綿、それぞれの体積が排除した空気分だけ浮力が働いていることになる。その浮力の差だけ鉄の方が重いことになるわね。
仮に、ヘリウムだったら、自重の1�圓僚鼎気茲蝓�浮力の方が圧倒的に大きくて浮いちゃうからね……。
ということで、鉄1�圓般�1�圓僚鼎気鯊�った天秤は、こうなるわね……。えっ？ 納得いかない？
1�圓麓僧未涼碓未如⊆尊櫃紡�った重さを考えると、地球には大気があるから、その浮力の差だけ鉄の方が重いことが分かりました。視聴者からは「水素1kgと鉄1kgを考えれば簡単」「綿に関してはそれも含めた1kgじゃないの？」「摩擦がなければ同じなんだけどねえ」といったコメントが寄せられました。
真空中では、鉄1�圓般�1�圓匹舛蕕�重いのか？
たこルカ：
分かったわ。じゃあ「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？ ただし大気はないものとする」でどうかしら。答えはもちろん……、鉄よね。えっ？ 浮力が無かったら同じじゃないかって？ そんなはずないでしょ……。
この天秤は地球上にあるわけね。そして、地球の重力で鉄と綿は引っ張られている。……で、重力は距離が遠いほど弱くなる。
鉄と綿が球体の場合、その半径は密度で異なる。天秤の受け皿は当初水平だから、地球中心までの距離が△rだけ異なるわけね。
……で、引力は距離が遠いほど弱くなる。
実際に数値を入れてみると、こんな感じで鉄の方が余計に重力を受けるわけね。
ということで、鉄1�圓般�1�圓僚鼎気鯊�った天秤は、真空中でもこうなるわね……。えっ？ まだ納得いかない？
真空中でも鉄が重いことが分かりました。視聴者からは「この細微な差を測定できる装置はないが、理論上はこうなる」「その屁理屈がありなら、鉄球の中身が空洞の可能性も考慮しなくてはならないんジャマイカ？」といったコメントが寄せられました。
真空中で、重心を同じにしたら、鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重いのか？
たこルカ：
はいはい。じゃあ「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？ ただし大気はなく、鉄球を持ち上げて綿と重心が同じとする」とするわね。
そうそう。条件を同じにするため、綿の方にも支持棒をぶっ刺しておくわね。で、この場合の答えももちろん……鉄よね。えっ？ 働く重力が同じなら重さも同じじゃないかって？ そんなはずないでしょ……。
鉄球を上に持ち上げたのだから、その分仕事をしていて、与えたエネルギー分は質量に転化しているはずよ……。
例えば、原子核の陽子と中性子をバラバラにすると、数は同じでも質量が増えるのね。それと同じことね……。
……で、増えた質量分だけ余計に重力がかかるので、鉄の方がこれだけ重くなる。
ということで、鉄1�圓般�1�圓僚鼎気鯊�った天秤は、真空中で、かつ、重心の高さが同じでもこうなるわね……。
分かりやすいように、表にまとめてみたわよ。今後「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？」と聞かれたら、自信を持って「鉄!!」と答えて良いことが分かった。
鉄を持ち上げたので、増えた質量分だけ重力がかかり、鉄の方が重くなることが分かりました。無論屁理屈なのですが、視聴者からは「物理って面白いんだな」「もはや綿と鉄の静電気の帯電とか、天秤と其々の物質の重力とか…キリがないぞ」といったコメントが寄せられました。
「鉄1�圓般�1�圓任呂匹舛蕕�重い？」についての解説をノーカットで楽しみたい方はぜひ動画をご視聴ください。
