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コメント(61)
パンチというマクロな現象をミクロな立場から完全に記述することはできませんが、殴るほうと殴られるほうの間の重力は明らかに弱く、「強い力」と「弱い力」は原子核のサイズのオーダーの話ですからききません。
ですから人間サイズのオーダーの身の回りの現象で、重力があまり利かないようなものは、ほとんど電磁気力で決まっています。この場合も細胞と細胞は分子でくっついていて、分子同士は電気結合しているわけですから。筋肉の動きも、衝撃に耐える骨の構造も、たどっていけば分子間の電気結合に帰着するはずです。もちろん、その分子を構成する原子が安定に存在しているのは強い力と弱い力が、、、とやるときりがありませんが、おおよそ電磁気力で決まっているといって差し支えないでしょう。
筋肉を電流で動かす細かいメカニズムをATPまでさかのぼって考えるのは大変ですが、古い話では死んだ蛙に電気を流して筋肉を動かしたり、最近では筋肉に流れる電流を探知して人間が動かしたい方向の動きをアシストするサイボーグのような服があったはずです（名前をど忘れした、、、）。あの服が動くということはそれなりによくわかっているのではないでしょうか。
ですから人間サイズのオーダーの身の回りの現象で、重力があまり利かないようなものは、ほとんど電磁気力で決まっています。この場合も細胞と細胞は分子でくっついていて、分子同士は電気結合しているわけですから。筋肉の動きも、衝撃に耐える骨の構造も、たどっていけば分子間の電気結合に帰着するはずです。もちろん、その分子を構成する原子が安定に存在しているのは強い力と弱い力が、、、とやるときりがありませんが、おおよそ電磁気力で決まっているといって差し支えないでしょう。
筋肉を電流で動かす細かいメカニズムをATPまでさかのぼって考えるのは大変ですが、古い話では死んだ蛙に電気を流して筋肉を動かしたり、最近では筋肉に流れる電流を探知して人間が動かしたい方向の動きをアシストするサイボーグのような服があったはずです（名前をど忘れした、、、）。あの服が動くということはそれなりによくわかっているのではないでしょうか。
「四つの力のうちどれか」と言われれば、電磁気力なわけです。それとパウリの排他律が効きますが。代謝の話をしなくても、ものの「固さ」は電磁気力と排他律で決まりますから、当たると痛いのは電磁気力が働くからです。
ただしそれは「原子のあいだにはたらく力は電磁気力だけ」ということを言ってるにすぎないわけです。パンチ力に限らず、人間スケールの現象はすべて、もとを辿れば電磁気力の効果になってしまい、パンチ力に対する固有の説明ではないです。
「電磁気力がまわりまわってパンチ力になる」んですよね。その「まわりまわる」部分が複雑すぎて、その意味で、「パンチ力」に対するよい説明ではない。
だから、「パンチ力とは何か」を説明するならニュートン力学のほうが筋がいいと思います。でも、それだと「四つの力だけではないの?」という疑問がわくということですから、「四つの力の中では、電磁気力だよ」と言っておくのは悪くないでしょう
ただしそれは「原子のあいだにはたらく力は電磁気力だけ」ということを言ってるにすぎないわけです。パンチ力に限らず、人間スケールの現象はすべて、もとを辿れば電磁気力の効果になってしまい、パンチ力に対する固有の説明ではないです。
「電磁気力がまわりまわってパンチ力になる」んですよね。その「まわりまわる」部分が複雑すぎて、その意味で、「パンチ力」に対するよい説明ではない。
だから、「パンチ力とは何か」を説明するならニュートン力学のほうが筋がいいと思います。でも、それだと「四つの力だけではないの?」という疑問がわくということですから、「四つの力の中では、電磁気力だよ」と言っておくのは悪くないでしょう
文脈的には、
「4つの力」を説明した後、筋収縮(アクチンの滑り)の駆動力は何かと問われた、ということになるのでしょうか。
ATPの共役を伴う化学反応によって駆動されますので、
「4つの中から選べ」と問い詰められたら、電磁気力に帰着される、と答えざるを得ないように思えます。
(ATPに直接駆動されるのか、熱運動が主要な駆動力なのかは、学説が分かれていますが)
ただ、「パンチ力」という定義がそもそも曖昧(貰った時のダメージ？次元は？)ですから、
少し答え難い質問ですけど。
>宇宙空間でボクシングやっても同じようにいいパンチが出せるのでしょうか。
面白い例えですね。
何か(壁とか)に固定されている状態で殴り合えば、出せるのかもしれません。
「4つの力」を説明した後、筋収縮(アクチンの滑り)の駆動力は何かと問われた、ということになるのでしょうか。
ATPの共役を伴う化学反応によって駆動されますので、
「4つの中から選べ」と問い詰められたら、電磁気力に帰着される、と答えざるを得ないように思えます。
(ATPに直接駆動されるのか、熱運動が主要な駆動力なのかは、学説が分かれていますが)
ただ、「パンチ力」という定義がそもそも曖昧(貰った時のダメージ？次元は？)ですから、
少し答え難い質問ですけど。
>宇宙空間でボクシングやっても同じようにいいパンチが出せるのでしょうか。
面白い例えですね。
何か(壁とか)に固定されている状態で殴り合えば、出せるのかもしれません。
んー、僕はヱいとさんとは違う意見です。
娘さんがおいくつかは知らないので、小学生にしておきますが。
きちんと理解する必要はないんで、子供にとっては「へえ」でいいんじゃないでしょうか。
自分が子供の頃を思い出すと、生半可でいいから知識が増えるとうれしいんですよ。本当の意味は将来分かればいいので。
せっかく「自然界には4つの力がある」ということを知ったのだから、その先の話も教えてあげたらいいと思いますが。難しい話を聞きたい年頃には、「わからなくていいから」教えてあげるのも大事なのでは。
うちの息子は小学四年生で、「言葉だけ」の知識のかたまりです。先日も本で読んだばかりの、免疫とかT細胞とかいう言葉を楽しそうに教えてくれましたが、もちろんメカニズムなんか理解していないのですよ。細胞とタンパク質の区別だってついていないでしょう。ただ、なんとなく、病気をやっつけるしかけが体内にあって、かっこいい名前がついているという程度に思っているわけです。子供はそんなんでいいんじゃないですか?
娘さんがおいくつかは知らないので、小学生にしておきますが。
きちんと理解する必要はないんで、子供にとっては「へえ」でいいんじゃないでしょうか。
自分が子供の頃を思い出すと、生半可でいいから知識が増えるとうれしいんですよ。本当の意味は将来分かればいいので。
せっかく「自然界には4つの力がある」ということを知ったのだから、その先の話も教えてあげたらいいと思いますが。難しい話を聞きたい年頃には、「わからなくていいから」教えてあげるのも大事なのでは。
うちの息子は小学四年生で、「言葉だけ」の知識のかたまりです。先日も本で読んだばかりの、免疫とかT細胞とかいう言葉を楽しそうに教えてくれましたが、もちろんメカニズムなんか理解していないのですよ。細胞とタンパク質の区別だってついていないでしょう。ただ、なんとなく、病気をやっつけるしかけが体内にあって、かっこいい名前がついているという程度に思っているわけです。子供はそんなんでいいんじゃないですか?
何か話が脱線してますね。
ボクシングのパンチが4つの力の内のどれかと聞かれれば電磁気力です。
強い力と弱い力は原子核内程度の距離でしか作用しません。
重力は電磁気力に比べて小さ過ぎるし、斥力になりませんね。
ここでは接近した分子や原子間に働く斥力は電磁気力による物なので、それが物体が受ける反発力になります。
ここで「パンチ力」について誤解があるようなので整理してみましょう。
僕を含め、「パンチ力は電磁気力」と主張をしている人達が問題にしているのは
「二つの物が接触した時の反発力の起源は？」
という物です。トピ主もこれが知りたかったと思われます。なので答えは電磁気力と答えます。
一方これに対する反論では「パンチの強さ」つまり
「パンチの運動量の大きさ」
を問題にしているようです。
なので両者の意見はかみ合いません。前者の人達が電磁気学でパンチの運動量を説明できると言っているのではないんですよね。
筋肉の運動だとかATPとか言うのは全く別の階層の問題です。
ボクシングのパンチが4つの力の内のどれかと聞かれれば電磁気力です。
強い力と弱い力は原子核内程度の距離でしか作用しません。
重力は電磁気力に比べて小さ過ぎるし、斥力になりませんね。
ここでは接近した分子や原子間に働く斥力は電磁気力による物なので、それが物体が受ける反発力になります。
ここで「パンチ力」について誤解があるようなので整理してみましょう。
僕を含め、「パンチ力は電磁気力」と主張をしている人達が問題にしているのは
「二つの物が接触した時の反発力の起源は？」
という物です。トピ主もこれが知りたかったと思われます。なので答えは電磁気力と答えます。
一方これに対する反論では「パンチの強さ」つまり
「パンチの運動量の大きさ」
を問題にしているようです。
なので両者の意見はかみ合いません。前者の人達が電磁気学でパンチの運動量を説明できると言っているのではないんですよね。
筋肉の運動だとかATPとか言うのは全く別の階層の問題です。
電磁気力ってとっさにお答えになった方々は、この手の質問を以前受けたことがあるのではないでしょうか。 自分はそうですし、同じ回答を出します。 『〜〜力って何？』 と聞かれたら、『〜〜力の元になっている作用反作用を生み出しているのは４つの力のうちどれですか？』という質問に勝手に置き換えてしまいう自分がいます。。。
ただ電磁気力と答えられるかたは、体の拳の部分とヒットする部分での作用反作用が電磁気力の作用反作用に基づいていて、それらの力の作用反作用が体の支点になる地面なり壁なりの間にも存在する、と考えておられると思います。 この力の作用反作用の仕組みを学ぶのが力学という分野ですよね。 力学は力が何であるかはまったく言及しません。 つまり力ありての力学であるので、もし質問の意味を『どの力なの？』と捕らえるのなら（ここは個人の自由ですが）、やはり電磁気力が主な構成要素だとおもいます。
ただ電磁気力と答えられるかたは、体の拳の部分とヒットする部分での作用反作用が電磁気力の作用反作用に基づいていて、それらの力の作用反作用が体の支点になる地面なり壁なりの間にも存在する、と考えておられると思います。 この力の作用反作用の仕組みを学ぶのが力学という分野ですよね。 力学は力が何であるかはまったく言及しません。 つまり力ありての力学であるので、もし質問の意味を『どの力なの？』と捕らえるのなら（ここは個人の自由ですが）、やはり電磁気力が主な構成要素だとおもいます。
*「力」についての日常の概念と、物理学上の概念をわかりやすく説明できればいい答えになりそうですね。*
私としてはこのパンチ力に重力は一切かかわらないのかという疑問は残っています。
もともと「力積」といったのはパンチ力をあらわすのに最も適当だろうと思ったからです。また、言い方が悪くご理解いただけなかったようですが、世の中には「精神力」「原子力」など力のつくものはいろいろあります。
皆さんのご意見を聞いて*から*のように思います。
ただ、それについて能力不足でいい答えが見つかっていません。電磁気力または電磁相互作用から「パンチ力」を直接記述することができればわかりやすいと思ったのですが、無理のようですね。
私としてはこのパンチ力に重力は一切かかわらないのかという疑問は残っています。
もともと「力積」といったのはパンチ力をあらわすのに最も適当だろうと思ったからです。また、言い方が悪くご理解いただけなかったようですが、世の中には「精神力」「原子力」など力のつくものはいろいろあります。
皆さんのご意見を聞いて*から*のように思います。
ただ、それについて能力不足でいい答えが見つかっていません。電磁気力または電磁相互作用から「パンチ力」を直接記述することができればわかりやすいと思ったのですが、無理のようですね。
>50
>ビルから転落し、地面に激突して亡くなったケースを想定します。
>
>「彼を死に至らしめた衝撃の主要な力は、電磁気力だ」
>
>「いや、落ちたのだから、重力だ」
>ほとんど国語の問題ですが、
いえ、これはこのトピの核心に迫る問いだろうと思います。
彼は重力により位置エネルギーを得て飛び降り、運動エネルギーに変換する。地面と接触したとき力学的な力が地面に伝わり反作用で彼は死ぬ。
このとき地面と彼の間には原子殻の電子同士の反発によってエネルギーが伝えられる。
ということは電磁気力？
違いますね。電子はエネルギーを運んだだけですから。
その元のエネルギーは重力に起因する位置エネルギーです。
では重力が彼を死に至らしめたのでしょうか？
これも違います。１階から飛び降りていれば彼は死ななかったかもしれません。しかし彼は何階にいようと同じ大きさの重力が働いているはずです。重力が大きいから衝撃力が大きかったとはいえません。
では彼を死に至らしめた衝撃力とはなにか？その問い自体が誤りであると思います。
衝撃は高いところにいるほど強くなるでしょう。それはエネルギーであって力ではありません。
パンチ力も同様です。
拳と相手の間に電磁気的な反発はありますが、それはパンチのエネルギーを伝えているだけですね。
パンチ力とは腕の重さやスピードによるエネルギーの大きさを表しているのでしょう。
やはりG.G.さんのおっしゃるように
>「力」についての日常の概念と、物理学上の概念をわかりやすく説明できればいい
ですね。
>ビルから転落し、地面に激突して亡くなったケースを想定します。
>
>「彼を死に至らしめた衝撃の主要な力は、電磁気力だ」
>
>「いや、落ちたのだから、重力だ」
>ほとんど国語の問題ですが、
いえ、これはこのトピの核心に迫る問いだろうと思います。
彼は重力により位置エネルギーを得て飛び降り、運動エネルギーに変換する。地面と接触したとき力学的な力が地面に伝わり反作用で彼は死ぬ。
このとき地面と彼の間には原子殻の電子同士の反発によってエネルギーが伝えられる。
ということは電磁気力？
違いますね。電子はエネルギーを運んだだけですから。
その元のエネルギーは重力に起因する位置エネルギーです。
では重力が彼を死に至らしめたのでしょうか？
これも違います。１階から飛び降りていれば彼は死ななかったかもしれません。しかし彼は何階にいようと同じ大きさの重力が働いているはずです。重力が大きいから衝撃力が大きかったとはいえません。
では彼を死に至らしめた衝撃力とはなにか？その問い自体が誤りであると思います。
衝撃は高いところにいるほど強くなるでしょう。それはエネルギーであって力ではありません。
パンチ力も同様です。
拳と相手の間に電磁気的な反発はありますが、それはパンチのエネルギーを伝えているだけですね。
パンチ力とは腕の重さやスピードによるエネルギーの大きさを表しているのでしょう。
やはりG.G.さんのおっしゃるように
>「力」についての日常の概念と、物理学上の概念をわかりやすく説明できればいい
ですね。
質問者の「寄り道」です。
皆さんのさまざまなご回答、すべて読ませていただきました。
専門的な回答あり、直感的な回答ありで、すべての回答に意味があるように思います。
ありがとうございました。
ところで、最初、５番目の投稿で私が書いた感想、
「パンチ力＝電磁気力 とのこと、思いも寄らない回答でちょっと面食らっています。」
（パンチ力＝電磁気力 と最初に言われた方は後で、主な力としてと訂正されていますがーーー）
と書きましたが、これは、直感的に「重力」も大きな役目をもっているのでは、と思ったからです。
なぜなら、仮に無重力状態においてボクシングを行った場合、相手にダメージを与えるパンチ力というものが存在しないと思うからです。ここで言う「重力」はもちろん、２人のボクシング選手の引き合う力（万有引力）ではなく、各選手が地球に引かれる「重力」です。
もちろん、パンチするという行為は人体の中での行為ですから、相手の行動を見据えてパンチするという、「脳の働き」、手の筋肉への神経を通しての指令、実際の筋肉の動き、握り拳の相手の顔面への直撃、と、複雑な力が作用していると思われます。
また握り拳の運動エネルギーが顔面直撃により相手に伝わりダメージとなります。
その過程で、電磁気力、ミクロの世界での２つの力、強い相互作用、弱い相互作用が複雑に絡んでいるのでしょう。
そしてそれらを生かすものが「重力」と思います。
本をよんでいると４つの力以外に「第５の力」という存在の可能性があるとのこと。ますます複雑ですね。
この問題の言いだしっぺの娘は、今は実はもう社会人です。数年前、この娘が中学生のときに私に問いかけた問題を今回取り上げました。そのときはうまく回答できなかったけど、今度会ったとき、「返事遅くなったけど」と言って皆さんの回答を伝えておきます。
社会人の娘には「えっ、何の話？」と言われそうですけどーー。
皆さんのさまざまなご回答、すべて読ませていただきました。
専門的な回答あり、直感的な回答ありで、すべての回答に意味があるように思います。
ありがとうございました。
ところで、最初、５番目の投稿で私が書いた感想、
「パンチ力＝電磁気力 とのこと、思いも寄らない回答でちょっと面食らっています。」
（パンチ力＝電磁気力 と最初に言われた方は後で、主な力としてと訂正されていますがーーー）
と書きましたが、これは、直感的に「重力」も大きな役目をもっているのでは、と思ったからです。
なぜなら、仮に無重力状態においてボクシングを行った場合、相手にダメージを与えるパンチ力というものが存在しないと思うからです。ここで言う「重力」はもちろん、２人のボクシング選手の引き合う力（万有引力）ではなく、各選手が地球に引かれる「重力」です。
もちろん、パンチするという行為は人体の中での行為ですから、相手の行動を見据えてパンチするという、「脳の働き」、手の筋肉への神経を通しての指令、実際の筋肉の動き、握り拳の相手の顔面への直撃、と、複雑な力が作用していると思われます。
また握り拳の運動エネルギーが顔面直撃により相手に伝わりダメージとなります。
その過程で、電磁気力、ミクロの世界での２つの力、強い相互作用、弱い相互作用が複雑に絡んでいるのでしょう。
そしてそれらを生かすものが「重力」と思います。
本をよんでいると４つの力以外に「第５の力」という存在の可能性があるとのこと。ますます複雑ですね。
この問題の言いだしっぺの娘は、今は実はもう社会人です。数年前、この娘が中学生のときに私に問いかけた問題を今回取り上げました。そのときはうまく回答できなかったけど、今度会ったとき、「返事遅くなったけど」と言って皆さんの回答を伝えておきます。
社会人の娘には「えっ、何の話？」と言われそうですけどーー。
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