無題
今日は「爆ボンバーマン(以下爆ボン)」をやっていました。
「爆ボン」は私の最も好きなゲームの一つです。
昨日日記に書き忘れていたことを今日書きます。
昨日万有引力について勉強していたんですが、その中で全く理解不可能な式が出てきました。
今まで問題の解き方がわからないことはあっても物理の性質や現象について全く理解できないことは無かったのに！
その問題の式は、次のようなものです。
万有引力定数をGとする時、質量M[kg]の地球の中心からr[m]の距離にある質量 m[kg] の物体が持つ万有引力による位置エネルギー U[J] は無限遠の点を基準に取ると、
U=-GMm/r
こんなもん、「こんな公式があるから覚えてね。」なんて言われても自分で全く理解できないことを覚えられますか？
エネルギーが負なんですよ！
一秒当たり Gmm/r[N] の地球から遠ざかる力を受けるんですよ！
私は考えました。
帰宅中歩きながら考えました。
家で宿題をやりながら考えました。
ゲームをやりながら考えました。
風呂に入りながらも考えていました。
そもそもなんで基準点が無限遠なんかにあるの?!
と思いながら、地球上のちっぽけな空間で考えた場合の位置エネルギーを万有引力の公式から求めてみると…
あら不思議、矛盾無く見慣れた E=mgh という公式が出てきたじゃありまえんか。
そこで私はまた考えました。
確かに引力は距離の関数だ。
しかし、その力が地球に向いているからには普通の重力と本質的には代わらないのではないか。
例えば、普通の位置エネルギーの公式 E=mgh は mg[N] の力でh[m] 上に持ち上げたという意味だ。
それと同じように考えれば、U=-GMm/r という公式の意味は平均 GMm/r*r[N] の力を外向きに加えながら、しかし r[m] だけとんでもなく遠い場所から内側に引きずり込まれて、その時に外側から引っ張った力が行った仕事が E=-GMm/r だったのでは？
ちなみに、引きずられる時に行う仕事の符号は負です。
それで最後に万有引力の公式のせいでプログラミングが出来なかったんだと言い訳をしてみたり(ゲームのせいだろ！)。