Xで話題になっていた、国際宇宙ステーション滞在中のJAXA宇宙飛行士大西さんの投稿が気になったので（最初理解できなかったので）考えてみたいと思います。
元の動画のご紹介
元の動画はこちらです。
自転車を漕ぐような動きをすると、身体が回転しています。
直感的に理解できなかったので、先輩に教えていただいたきました。
かみ砕いて説明したいと思います。
角運動量保存の法則とは
この現象を説明する上で大事な法則があります。
角運動量保存の法則です。
これは、ざっくりいうと、
外から力をもらわなければ、回ってるものは回り続けて、止まってるものは止まり続ける。
また、外から力を貰わなければトータルの回転は０になる。
でもって、角運動量は
角運動量＝質量×速度×距離
で表されます。
つまりは、フィギュアスケートで足を大きく開いてゆっくり回っている人が、足を閉じると高速スピンになる、ってやつです。
ってことです。
ちなみに、この運動で動かせるのは回転方向だけです。
作用反作用ではないので、移動はできません。
今回の動画にあてはめてみる
模式図にしてみました。質量は両足同じとして省略します。
足の円運動の、最上点の角運動量を①、最下点の各運動量を②、とすると
質点は両足の質量は等しい、速度も等しい、ので
角運動量は、角運動量１＜角運動量２、となる。
そして、その合計から角運動量３を導く。
身体の下側の角運動量をまとめると、角運動量３となる。
一方で身体の上側を考えると、
角運動量保存の法則から、宇宙空間で外力を受けていないので身体の上側と下側で角運動量の合計は０となる。
よって、身体の下側の角運動量３と反対方向の角運動量となる。
つまり、時計回りに回転する。
となります！
おわりに
いやー、思い起こせば高校物理の内容だったかもしれないですね。
教えてもらうまではさっぱりわかりませんでした。
またなにか面白い動画があったら共有したいと思います。
筆者について
筆者 のびた
3DPなどを使って創作活動をしています。
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