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「巨大生物を科学する」

  

[問い1]  身長2メートル、体重100キロの人間を「標準人間」としよう(ちょっと標準よりでかいが、計算しやすいようにである)。人間の体重は身長の3乗に比例するとすると、身長40メートルのウルトラマンの体重は何キロになるべきか。

  

[問い2]  標準人間が片手で30kgの重りを持ち上げられるとする。どんなスケールの巨人も人間と同じつくりの筋肉や骨を持っていたとしたら、この場合のウルトラマンは何キロの重りを持ち上げられるだろうか。

(ヒント:人間の筋肉の力は断面積に比例する)

  

[問い3]  人間の身長があまり高すぎると、自分の体重で足の骨が折れてしまう。標準人間が200キロの重りを背負わされたら、足の骨が折れるとする。身長何メートルまでなら、人間の骨は折れずにすむか。骨の強さも断面積に比例するとして考えよ。

  

[問い4]  この考え方からすると、もっとも重い荷物を持つことができるのは身長どれだけの人間か。

  

[問い5]  同じく、持てる荷物の重さと自分の体重の比がもっとも大きくなるのは身長がいくらのときか。

  

[問い6]  2本足ではなく、4本足であった場合、状況はどのように変ると思われるか。

  

[問い7]  地球上の生物は、以上の考察にあてはまっているか?

  

[問い8]  巨人は何メートルジャンプできるか考えよ。ただし、標準人間は40センチジャンプできるとする。

(ヒント:飛び上がれる高さは、足が出せるエネルギー(仕事)に比例する。仕事は(力)×(力の方向への移動距離)である)

  

[問い9]  あまり巨大な生物もいないが、あまり小さい生物もいない。小さい生物がいない理由を考えよ(答はいろいろありうる)。



Masahiro Maeno 平成14年4月12日