スパイダーマンが飛行機から後ろ向きに落下、物理法則を無視

スパイダーマンファンなら（私のように）、きっと『スパイダーマン：ホームカミング』をご覧になったことがあるでしょう。素晴らしい作品です。

さて、次はもうお分かりですね。ここからは、あるシーンを見て、物理法則について語ります。これは私のやり方で、どうしてもそうなってしまうんです。でも、たとえ物理的な問題があったとしても、私はこの映画が大好きです。

ネタバレ注意

念のため、警告しておきます。

さて、主要な筋書きを明かさずにこのシーンを説明しましょう。スパイダーマンは飛行機に乗っています。いえ、飛行機の中を飛んでいるわけではありません。文字通り、飛行機の頂上にいます。この飛行機は墜落しています。急降下ではなく、不時着に近い状態です。飛行機は誰もいないビーチに激突し、滑走しながら停止する間、破片が辺り一面に飛び散り、壮観な光景を作り出します。その衝撃でスパイダーマンは飛行機から投げ出されます。彼は飛行機の残骸や積み荷の残骸と共にビーチに落下し、その多くは炎に包まれます。

でも待ってください！そんなことは起こりません。このシーンで重要な物理学的概念は、運動量原理です。これは、正味の力が物体の運動量を変化させ、運動量は質量と速度の積であることを示しています。スパイダーマンを減速させたい（そして飛行機の後ろから降りさせたい）なら、その方向に運動量を減少させる力が必要です。参考になるかもしれない図があります。

はい、飛行機には押す力が働いています。それは機体と砂の相互作用による摩擦力です。この後ろ向きの力は飛行機の運動量を減少させ、減速させます。しかし、スパイダーマンはどうでしょうか？スパイダーマンは前進する際に、空気から後ろ向きの力も受けていると言えるかもしれません。確かにその通りかもしれませんが、その後ろ向きの力はごくわずかです。スパイダーマンが飛行機から落ちるには、飛行機よりも減速する必要があることを覚えておいてください。このわずかな力では十分ではありません。

何が起こるかを示した、素敵な物理演算のデモはいかがでしょうか？摩擦の少ないレールの上をカートが走り、その上に小さなブロックが乗っています。カートは飛行機、ブロックはスパイダーマンのようです。レールの一部には、飛行機の運動量とは反対方向に摩擦力を生み出す紙が貼られています。この摩擦力によって飛行機は減速します。何が起こるか見てみましょう。

何だって？スパイダーマン（ブロック）は飛行機（カート）から前方に落ちていく。これが当然のことだ。飛行機は減速するが、スパイダーマンは減速しない。飛行機の減速速度がスパイダーマンよりも速いため、スパイダーマンは飛行機から落ち、飛行機の前に落ちる。では、破片はどうなる？それは飛行機の後ろに落ちるかもしれない。地面との接触によって物が飛行機から落ちてくるなら、摩擦力によって後ろ向きに押し出され、速度が落ちる。確かに、飛行機の後ろに落ちる可能性はある。

このシーンには物理的なミスがあります。大したことではありませんが、興味深い点を提起しています。なぜこのシーンは、その誤った物理法則によって視聴者を混乱させないのでしょうか？その答えは、スパイダーマンの動きが、力と運動に関する常識的な考え方と一致しているからです。この考え方（運動量原理とは一致しません）は、力が物を動かすというものです。一定の速度で動きたいなら、一定の力が必要です。これは「常識的」な考え方です。なぜなら、うまく機能しているように見えるからです。テーブルの上に置かれた本を押すと、本は動きます。押すのをやめると、止まります。つまり、飛行機が砂の上を滑っているとき、何らかの力（これを運動力と呼びましょう。これは現実のものではありません）が飛行機を前に押しているはずです。スパイダーマンが飛行機から手を離すと、彼を前に押し出す力がなくなり、停止して後ろに落ちてしまいます。

さて、プロットを成立させるために、スパイダーマンが飛行機の後ろに止まるようにしたいとしましょう。これには2つの方法があります。1つ目は、飛行機を加速させる（スピードを上げていく）ことです。飛行機がスピードを上げると、スパイダーマンは飛行機にしがみつきます。すると、彼もスピードを上げ続ける力が生まれます。彼が飛行機を離すと、飛行機はスピードを上げますが、スパイダーマンはスピードを上げません。その結果、スパイダーマンは飛行機の後ろに止まってしまいます。なぜ飛行機が加速するのでしょうか？おそらくエンジンのおかげでしょう。しかし、飛行機が加速しているのに、砂浜で止まるのはなぜでしょうか？私にはわかりません。

2つ目の選択肢は、スパイダーマンに後方への力を与えることです。スパイダーマンがウェブパラシュートのようなものを装備していると仮定します（理由は分かりません）。これによりかなりの空気抵抗が生じ、スパイダーマンの速度が飛行機よりも低下し、飛行機の後ろに「落ちる」可能性があります。あるいは、スパイダーマンが地面にある何か（街灯のようなものを想像しています）を掴むとします。これもまた、後方への大きな力となり、飛行機よりも大きな速度低下を引き起こします。

はっきりさせておきましょう。このシーンの物理法則は現実世界と完全に一致しているわけではありませんが、それでも構いません。それでも私は『スパイダーマン：ホームカミング』がマーベル・シネマティック・ユニバースの中で一番好きな映画だと思っています。

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