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月の重力は地球の約6分の1。月でジャンプしたら何m跳べる? 水の上まで走れる計算に

月の重力は地球の約6分の1。月でジャンプしたら何m跳べる? 水の上まで走れる計算に

読む前に予想してみよう!

月では重力が弱いので、地球よりも速く歩けるようになる

研究カード(どんな研究?)
対象
成人(重力を軽くする装置で模擬)
規模
数人〜十数人規模の実験
研究の種類
実験研究・物理計算
確かさ
★★★☆☆
3秒でわかる

月の重力は地球の約6分の1。同じ速さで跳び出せば高さも滞空時間も約6倍に。実験では、月くらいの重力なら人が足ひれをつけて水面をその場で走れることも示された。

ひとことで言うと月では6倍高く跳べる。しかも水の上を走れるかも!

もくじ
  1. ジャンプの高さはなぜ6倍?
  2. 月では「歩く」より「跳ねる」が楽
  3. 月の重力なら、水の上を走れる!
  4. まとめ

月の重力は、地球の約6分の1です。地球で体重60kgの人は、月では体重計の目盛りが約10kgを指します(体そのものの量=質量は変わりません)。

では、月でジャンプしたら? 同じ飛び出しの速さなら、高さも、空中にいる時間も、地球の約6倍になります。地球で50cm跳べる人なら、計算上は約3m。2階の窓に届きそうな高さです。そして研究者たちは、さらにとんでもないことを実験で確かめています。

01ジャンプの高さはなぜ6倍?

ジャンプは「上向きにどれだけのスピードで飛び出すか」で決まります。飛び出したあとは、重力がそのスピードを少しずつ減らしていき、ゼロになったところが最高点です。

月では重力のブレーキが6分の1しかかからないので、同じスピードで飛び出しても、上昇が止まるまでに6倍の高さまで上がれるのです。落ちてくるのもゆっくりなので、滞空時間も約6倍。地球で0.6秒のジャンプなら、月では3秒以上ふわふわ浮いていられます。

ちなみに、ボールを投げたときも同じです。月では落ちてくるのがゆっくりなので、同じ投げ方でもずっと遠くまで飛びます。アポロ14号では、宇宙飛行士が月面でゴルフボールを打ったことでも知られています。

02月では「歩く」より「跳ねる」が楽

アポロの映像を見ると、宇宙飛行士はふつうに歩かず、ピョンピョン跳ねるように進んでいます。これには理由があります。

月では、歩くより跳ねるほうが自然な移動方法になる
月では、歩くより跳ねるほうが自然な移動方法になる

03月の重力なら、水の上を走れる!

ここからが本題の「マジか!?」です。

2012年、イタリア・ミラノ大学のミネッティさんらは、人が水の上を走れるかを実験しました。地球では、水面を走れるのはバシリスクというトカゲや一部の鳥くらい。人間は体が重すぎて、とても無理です。

そこで研究チームは、重力を軽くする装置で体をつり上げ、浅いプールでその場かけ足をしてもらいました。すると、月と同じくらいの重力では、被験者6人のうち4人が、足ひれをつけて沈まずに水面を走り続けることができたのです(重力をさらに軽くした地球の10%の重力では全員が成功)。力学の計算で予想したとおりの結果でした。

もちろん月には液体の水の湖はありません。でも将来、月面基地の中にプールができたら……「月面ウォーターランニング」が新しいスポーツになるかもしれません。

04まとめ

月の重力は地球の約6分の1。だからジャンプは約6倍高く、滞空時間も約6倍になり、移動は「歩く」より「跳ねる」が楽になります。

そして足ひれさえあれば、水の上まで走れてしまう。重力が変わるだけで、人の体の動きはこんなにも変わるのです。

この研究を英語で読もう原田英語の English CornerThe Moon's gravity is only about one sixth of Earth's. 音声 4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く

原田英語の English Corner

この研究を英語で読もう

The Moon's gravity is only about one sixth of Earth's. A person who weighs 60 kilograms on Earth would see about 10 kilograms on a scale on the Moon, although their mass would not change. If you push off the ground at the same speed, you will rise about six times higher and stay in the air about six times longer.

However, real astronauts wear heavy spacesuits, so the Apollo astronauts did not jump as high as this calculation suggests. Weak gravity also changes how we move. A 1997 study found that in lower gravity, people switch from walking to running at slower speeds. That is why astronauts on the Moon often hopped instead of walking.

116 words ・ CEFR B1

和訳を見る

月の重力は地球の約6分の1しかありません。地球で体重60キロの人は、月では体重計の目盛りが約10キロを指しますが、質量は変わりません。同じ速さで地面をけると、約6倍の高さまで上がり、空中にいる時間も約6倍長くなります。

しかし、実際の宇宙飛行士は重い宇宙服を着ているので、アポロの宇宙飛行士はこの計算ほど高くは跳べませんでした。弱い重力は、私たちの動き方も変えます。1997年の研究では、重力が弱いほど、人はゆっくりした速さで歩きから走りに切りかえることがわかりました。月の宇宙飛行士が歩く代わりによくピョンピョン跳ねていたのは、そのためです。

4択リーディングクイズ

Q1. What is the passage mainly about?

Q2. What happens to a person's mass on the Moon?

Q3. Why did the Apollo astronauts not jump six times higher?

重要単語

  • gravityB1
    名詞重力The Moon's gravity is about one sixth of Earth's. zero gravity「無重力」。形容詞 gravitational。grave(重大な)と同語源で「重さ」が原義。
  • weightA2
    名詞重さ(体重)Your weight changes on the Moon, but your mass does not. 動詞 weigh「重さがある・量る」。gh は発音しない。lose/gain weight「やせる/太る」。
  • massB2
    名詞質量Mass is the amount of matter in an object. 重さ(weight)は場所で変わるが質量(mass)は変わらない。mass media の mass は「大衆・大量」。
  • simulateB2
    動詞模擬的に再現するScientists simulated lunar gravity in the lab. similar(似た)と同語源。名詞 simulation。「~のふりをする」の意味もある。
  • strideC1
    名詞歩幅・一歩His stride became longer on the Moon. make great strides「大きく進歩する」という比喩表現が長文で出る。
  • hopB1
    動詞ピョンと跳ぶThe astronauts hopped across the surface. 片足や両足で小さく跳ぶこと。jump より軽い動き。hip-hop、hop on a bus「バスに飛び乗る」。

4コマでわかる

月の重力は地球の約6分の1。月でジャンプしたら何m跳べる? 水の上まで走れる計算にの4コマ漫画
月の重力は地球の約6分の1。地球で50cm跳べる人なら、月では計算上約3m跳べるらしい。しかも月並みの重力を再現した実験では、足ひれをつけた人の一部がプールの水面を“その場で走る”ことができた。

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出典・参考文献(3件)タップで表示
  1. Minetti et al. (2012) Humans Running in Place on Water at Simulated Reduced Gravity, PLoS ONEdoi.org
  2. Kram, Domingo & Ferris (1997) Effect of Reduced Gravity on the Preferred Walk–Run Transition Speed, Journal of Experimental Biologydoi.org
  3. NASA Science: Moon Factsscience.nasa.gov