物理のアタマで考えよう!

物理のアタマで考えよう! (ブルーバックス) (2014/02/21) ジョー・ヘルマンス、ウィープケ・ドレンカン 他 商品詳細を見る

満足度★★★
付箋数:21

エコな乗り物と考えられる「自転車」。

確かに、ガソリンを使いませんし、CO2を排出しませんから
環境にはいいように思えます。

ところで、自転車は何を燃料としているのでしょうか？

言うまでもなく、私たちが筋力を使って自転車のペダルを
踏むので、人間自体が燃料でありエンジンです。

それでは、その効率は高いのでしょうか？

自転車漕ぎは、実は登山とほぼ同じ仕事量。

両者は筋肉を時間的に同じ割合で使っているので、
自転車を漕いでいる時は、約100Wのパワーを
使っていることになります。

次に、考えなくてはならないのは、私たちの筋肉の効率。

自転車を漕ぐときは、重量挙げの筋肉効率よりもずっと良く、
約25％くらいはあるようです。

つまり、約100W÷25％＝約400Wのエネルギー消費量です。

これは他の乗り物と比べて、効率は良いのでしょうか？

石油1リットルに含まれるエネルギーは約35MJ。

これは、400Wを1日ずっと使い続けた場合に相当します。

もし休むことなく自転車を24時間漕ぎ続けたとすると、
そのために必要なエネルギーは石油1リットル分ということです。

自転車の速度を時速20Kmとすると、20×24＝480Km。

言い換えると、サイクリングでは1リットルの石油で
480Km走行できることになります。

この数字は車やバイクの燃費と比べてると、
ずいぶんいい数字です。

それでは、エネルギー節約のために、
みんなが自転車に乗るべきなのでしょうか？

ここまでで、実は大事なことを考慮し忘れています。

それは、私たちのエネルギー源は、石油やガソリンではなく、
食料だということです。

私たちが食べる食料は、そこに含まれるエネルギー量から
想像するよりも、ずっと多くのエネルギーを使って
食卓に届けられています。

コップ1杯の牛乳には石油約0.1リットル分、
チーズ1Kgには石油約1リットル分ものエネルギーが使われています。

　　「結論、自転車にのることは楽しいことです。
　　健康的でもあります。体形維持にも役立ちます。
　　それにスリムになりたいという思いが省エネルギーにも
　　つながります。
　　それ以外の点では ― 自転車好きとしては認めたくないのですが
　　― エネルギー効率の点でミニバイクにゆっくり乗るより
　　勝るものはありません。」

本書はこのような日常の疑問を物理で考えるコラム集。

オランダのライデン大学名誉教授、ジョー・ヘルマンスさんが
ヨーロッパ物理学連合の会誌『Europhysics News』に
10年にも渡って連載したコラムから、
人気の高かった37のテーマを厳選してまとめたもの。

　　・効率よく歩くにはどうしたらいい？
　　・飛行機はなぜ飛ぶ？
　　・サウナの石に水をかけるとなぜ暑くなる？
　　・電子レンジはおもしろい
　　・アヒルの航跡はなぜV形なのか？

「日常生活の物理」で興味を引くテーマが満載です。

また、訳者の村岡克紀さんの訳注と解説が
かなり充実しています。

紙面の1/3ぐらいが解説で、計算根拠もかなりの部分を
村岡さんが示してくれています。

この本から何を活かすか？

　　日没の時、太陽はどこにあるのか？

日没直前で、太陽がまだ見えている時に、
本当はすでに地平線の下に隠れていることがあるようです。

これは光の伝播速度の問題ではなく、光の屈折によるもの。

気圧の効果で、太陽光線は地球の曲に沿って曲がるので、
日没直後でも太陽が見えるようです。

Miss a meal if you have to, but don't miss a book.