川の流れの速さを足す、引く
松谷です。
今日は、休みのお父さんらしく娘と川で遊びました。
改めて思ったのは、川はある一定方向の流れがありまして、それに沿って歩くときに楽だけど、それに逆らって歩くときは大変だなと。
僕が歩く速度は一定くらいのスピードを保っていましたが、川の速さに応じた抵抗がかかっているんだなということをなんとなく感じました。もっといえば、川の速さとこちらのスピードを合わせた速さに応じた抵抗という感じでしょうか。
もちろん、水の抵抗はそんなに単純ではなく断面の形状に応じて物体の後ろにできる渦の形や大きさが変わったりするでしょうから、正確には流体力学的アプローチが必要になってくると思いますが。
さて、そのような川の速さ関連の計算で思い出すのは、よく小学生中学生くらいで出題される問題です。(高校生のときはまったく登場しないですね。)
そこで、登場する問題では、
川の速さをx m/秒とする。流れがないときの船の速さが10m/秒のときに、ほにゃららら
といった感じの問題設定となります。
そうすると、流れに沿うときは、10+x m/秒、流れに逆らうときは、10-x m/秒。
みたいな感じで考えて式を立てます。
で、もうそんなことになんの疑いも抱かなくなっていました。まったく。
しかし、あるとき、なんでですか?
って聞かれたんですね。えっ、そんな、、
あ、当たり前やん、、
という言葉をぐっと飲み込んで説明を試みました。
川の流れの細かい部分の物理学的、流体力学的説明を試みることは、まあ、無理でしたし、混乱させるだけですので、ある程度、状況を単純化して説明しようとしました。
すなわち、川はほぼ動く歩道みたいなもんだよ。単純化して、船の速さは10m/秒、川の速さ5m/秒、川は50mの板が動いていると考えてみよう。さらに、5秒間の出来事だけ考えてみよう。と。
そして、下の図のように、とりあえず、板と仮定した川だけが動いたときの船の位置と、
板の上で船の動き方を別個でみせました。
で、それらを合わせると
こうなるね!みたいな感じで説明してみたわけですね。
自分なりには、そのときのベストを尽くしたつもりでした。
しかし、そこで、もっとも言われてはいけない言葉を言われてしまいました。
「なんとなくわかった気がします。(苦笑い)」
がーん。
生徒に、講師側の思いを忖度したような発言をされてしまったらアウトですね。。
精進します。。
一応、川の流れが逆の場合は、こんな感じですね。なんとなくしか伝わらないと思いますが。。。