物理学何でもＱ＆Ａスレッド（探求質問＆学術回答）

粒子として存在するときの光子の距離に占める大きさはどれくらいですか？

>>938
時と場合による。

仮に円軌道で公転してる惑星(恒星でも)があったら重力が釣り合ってるので遠心力はゼロですよね？(厳密な潮汐は無視)
では角加速度が発生しますが惑星の自転がゼロだったとしたらこれは遠心力となるんですか？
回転周期が数時間とかなら力感じるでしょうし…まずこの1点

で、その角加速度が強力だとしたら惑星はどのように変形しますか？紐に付けたボールみたいに
全体が均一に力がかかって赤道だけ膨らむとかが無くなるんですか？

＞934
全身風呂につかれば早いと思うけどダメなの?

＞940
そもそも、潮汐力＝その角加速度（＋重力もあるけど）

ヤマトの波動砲は運動量保存の法則に違反してませんか？

これは真剣に悩んだ上での質問です。
なぜ、運動エネルギーは速さの２乗に比例するのですか？

位置エネルギーは距離に比例しますし、電気エネルギーは時間に比例します。
そういうのとはエネルギーの質が違うのですか？
実験結果では2乗に比例と出ますが、なかなか直感的には理解できません。

物を落下させたとき、加速運動をする→位置エネルギーの変換される量（仕事率？）が増えていく
というわけで2乗に比例する？…とにかくよくわかりません。

電気エネルギーのように、時間に正比例して増えていかないのはなぜですか？

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8B%E5%8B%95%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC

>>943
静止状態から一定の力で押し続けてある速度になったとき、
その力がした仕事が運動エネルギーになっている。

これは等加速度運動なので、さらに速度が２倍になるまで
同じ力で押し続けるとすると、時間は２倍かかり、移動
距離は４倍になる。仕事は力×移動距離なので、仕事は４倍。

>945
そこが重力や磁力の不思議なところといいますか…腑に落ちないところが…

重力に引っ張られて運動エネルギーが増えるのだと思いますが、
同じ1秒でも速度があるほうが大量の位置エネルギーを得られるですか…（下向きの運動の場合）
では上に物を投げると、速度があればあるほどエネルギーをすぐ失う、ですよね…

難しいですね（混乱中）。
とにかく、秒速2ｍのボールが、秒速1ｍのボールより4倍ものエネルギーを持っている、
というのが直感的に理解しがたいのです。
そもそもエネルギーって何でしょうか。私のエネルギーに対する認識がおかしいのかも。

>>946
別に重力に限らないよ

>947
そうなんですか？
たとえば大砲に火薬を4倍つめたら弾速2倍になるということでしょうか

>>948
火薬のエネルギーが全て砲弾の運動エネルギーになるとすれば、な

うーん
では大砲で２この石ＡＢをぶつける実験をするとします。

１、石Ａも石Ｂも速さは秒速10ｍで、正面衝突させる
２、石Ａの速さを20ｍで、石Ｂは動かさない

１と２では衝突のエネルギーは同じだと思う…のですが、2の方が、火薬は４倍使用したはず…
石の数を差し引いても2倍ですよね。エネルギーはどこへ行ったのでしょう。

>950続き
おーっと２では残り半分のエネルギーは石がそのまま吹っ飛ぶのに使われるんですね。

でもなんだかなあ。速度とは、観測者それぞれの速度によって変わるものですよね？
運動エネルギーとは、見る立場によって変わる、あやふやなもの
それだけならまだしも、2乗に比例するとは…　なんだか不思議すぎます〜

＞951さらに続き
4つの石ＡＢＣＤを考えます。それぞれ速度は秒速10,20,30,40ｍ、すべて正面から自分に飛んでくるとします。
運動エネルギー（以下Ｅと略）はそれぞれ1,4,9,16とします。（単位略）

では、自分が秒速10ｍで前に進むと？
それぞれ運動Ｅは、Ａは4倍、Ｂは2.25倍、Ｃは1.78倍、Ｄは1.56倍…

この運動Ｅの増え方がやっかいです。なぜ普通の足し算的な増え方にならないのでしょう。
いえ、実験しても計算してもそうなる、というのはわかっています。
たぶん運動Ｅの本質的なものがつかめていないので、自分は不思議だと感じてしまうのだと思います。

化学では、原子の存在を知ったところで理解できるようになりなした。
電気では電子、磁気では磁力線です。
…のような感じで、エネルギーの本質を理解できるような方法はないでしょうか。

>>952
>エネルギーの本質

二乗に比例と単純な比例の違いを思い浮かべて見るといい。
単純な比例は直線だが、二乗に比例は曲線を描く。
したがって、計算すれば半端な数字が出てくるのは当たり前だな。

>>951のﾉﾘﾂｯｺﾐを見ると、コイツわかってやってるんじゃないのという希ガス

>>939
考え得る一番大きいときの大きさと、どういうときに大きいか、教えてください。

>953
レスありがとうございます。頭では理解しているのですが、違和感があるのです。
（>954の指摘はある意味正しいです）

私は頭の中でよく思考実験をします。その時、運動エネルギーだけがうまくいかないのです。
例えば電流なら、どういう回路をつなげばどこにどのくらいの電圧がかかる…
などがだいたい直感でわかってしまいます。

ですが物を飛ばしたり、衝突させる実験の時は、うまくいきません。
エネルギーの動きがつかめません。例えば>952のような実験の時、石の運動エネルギーが
増えましたが、あれはどこから来て、どう伝わったのでしょうか。

みなさんは「二乗に比例」についてどう理解しておられるのですか？
当たり前のこと、でしょうか。違和感を感じて苦しんでいるのは私だけですか…

線型なほうが理解しやすい
ただそれだけ

>>956
慣性系を途中で変えたら、値が変わるし、２乗に関わらず単純な足し算できんよ。

＞衝突のエネルギー
？は物理学的には曖昧
エネルギーでなく運動量（それを変化させるのは力積）だよ

エネルギーの本質は（高校レベルと限定しても）また別の問題。
キミが理解しているという電気のイメージも全く伝わらないよ。

>957
やっぱり運動エネルギーは理解しにくくて当然なんでしょうか

>958　>衝突のエネルギー は物理学的には曖昧
そうでしたね。ではそれは、反発係数0とした時に変換される熱エネルギーと定義させていただきます。
>慣性系…は、全体の運動量を0になるようにあわせればいい、ということですよね？


長々レスさせていただきましたが、（>943，46，48，50、51、52，56）要は質問したいのは

１、運動エネルギーの変化の仕方を不思議だと感じるのは私だけなのか？
２、運動エネルギーをわかりやすく把握する方法はないものか？
３、>952で増えた運動エネルギーはどこから来てどうやって伝わったのか？

の3つです。

>>959
＞>衝突のエネルギー は物理学的には曖昧
＞そうでしたね。ではそれは、反発係数0とした時に変換される熱エネルギーと定義させていただきます。
間違っているし、一意に決まらないから定義できない。　正面衝突でなけりゃイロイロｗ
たぶん正面衝突の場合、と言いたいんだろうなｗ
自分で解かってるつもりなのはいいが、もうい少し「論理的」に記述しないと何が疑問なのか伝わらない。
＞１．運動エネルギーの変化の仕方を不思議だと感じるのは私だけなのか？
何の運動エネルギーなのか？　物体か？系全体か？
＞３．>952で増えた運動エネルギーはどこから来てどうやって伝わったのか？
増えた？？　増える前の状態は？　慣性系を途中で蛙なＹＯ

慣性系変えるのってそもそもルール違反なんですか？　素人ゆえのあやまち…？

いちおう>958の定義は「正面衝突の場合」を追加お願いします

つまり>>952の問題点は、
自分が走ったとしても、慣性系は走る前の状態を保たねばならない、ということですか？
衝突エネルギーが増えたのは、ただ単に自分自身の運動エネルギーが追加されたから…

ド素人なんですが例えばキリスト教徒の物理学者って
宇宙の成り立ちについて自分の中でどうやって
宗教と物理学のバランスをとってるんですか？

神は万能だよ、君。
君の今の迷いも、科学の営みも自然現象も全て予定調和なのだよ。
嘘だと思うなら、全知全能の神が存在しない事を証明してみるがよい。
君には、出来ないだろ？　つまり、神は存在するんだよ。

存在しないことを証明するより存在することを
証明することの方が遥かに簡単なハズなので
まずそれを証明して下さい。

>>961、962
勝手に定義ｗでガンガッてるなｗ
その定義でも不十分だ、物体か？系か？。。。
どちらで定義したとしても、
その「衝突エネルギー。」と運動エネルギーは違うぞ。
混乱してるな。>>651で正気に戻ったかと思ったんだがｗ

あ、タイプミス：>>651でなくて、>>951の初めの２行だけね。
＞おーっと２では残り半分のエネルギーは石がそのまま吹っ飛ぶのに使われるんですね。
まー、そーゆーこと。
弾性、非弾性に拘らず、２物体の重心の運動量は変わらない・・
・・・２では重心が石Ｂの方向に「吹っ飛」んでいく。何の不思議もない。

>>32
超、カメレスだが、多分、俺だ
そのとき、ちょっと、むしゃくしゃしてたから、
おちょくりまくったのは俺だ

で、こんなスレがなんでこんなに伸びてんの？
読む気にもならんｗ

電気力の電荷のように、重力にも重荷ってあるの？

>>969
質量がそれ。

海外の大学の学部でNuclear Engineeringを専攻しているのですが、選択科目で数学を選べるようなので
どういった学問を選んだらこの学問の理解のためになるでしょうか？
とりあえず今考えているのは
Differential Equation
Partial Differenatial Equation
Matrix Algebra
Applied Vector Calculus あたりなのですがほかにとっておいたほうがいいものってありますか？

>>967
等しい質量・弾性0の物体が２つあるとする。
等しい速さで正面衝突させると運動エネルギーは0となり、すべて熱エネルギーに変換される。
片方の速さが0ならば、運動エネルギーの半分が熱に変わり、2つの物体の速さは半分になる。

以上が私の認識ですが、あってますか？
なお、このときの熱を勝手に衝突エネルギーと呼んでました。正式には何というのですか？

>>972
弾性0なら

＞片方の速さが0ならば、運動エネルギーの半分が熱に変わり、2つの物体の速さは半分になる。

はおかしいだろ

　　速度２・運動エネルギー４
　　◎→　　　　　○
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
　　　　　ｺﾞﾝ！◎○
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
　　　　　　　　　　　　　　◎○→速度1・運動エネルギー2
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣

で、熱エネルギーが2発生する
>>972を図にしたものですが、どのへんがおかしいですか？

>963

デカルトが神の存在を証明してたはず。
「我思う。故に、我在り」の続きが神の存在証明だと、何かの本で読んだが。

不確定性原理は正しい。
光は宇宙に偏在していない。
光速度の測定方法は間違っている。

この三段論法は間違ってるでしょうか?

>>976
三段論法は不完全だが正しい。

電気で飛行機は飛べるのか？

電気自動車の加速度はガソリン車の十倍以上これならタイヤじゃなく扇風機の要領で空圧走行が可能ｗ

>>976
「間違っている」という言い方が、物理の測定における誤差とか有効値とかを全く
無視した議論なので無意味。

電気のところでの質問ですが、電位と電位差とかよく意味がわかりません。（参考書などを読んでも）
どなたか教えてください。

■ちょっとした疑問や質問はここに書いてね82■
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1190541607/

>>981
>電位と電位差
電位　=電荷の住む世界での標高
電位差=電荷の住む世界での標高差
人間の世界では標高は基準は普通、海面だが、都合によっては
海面以外を基準にしてもよい。電位の基準も同様。

>>972
おーまだガンガッてたのか。。。
＞等しい質量・弾性0の物体が２つあるとする。
＞等しい速さで正面衝突させると運動エネルギーは0となり、すべて熱エネルギーに変換される。・・�@
＞片方の速さが0ならば、運動エネルギーの半分が熱に変わり、2つの物体の速さは半分になる。・・�A
�@、�Aともそれぞれの認識はＯＫ。

さて�@と�Aの比較だが。確認しておく。
�@それぞれの速度をｖとすると
衝突前の運動Ｅの合計はｍｖ^2
衝突合体後の運動エネは0、熱エネはｍｖ^2
�Aでは２物体間の相対速度を�@と同じ2ｖにすると、
衝突前の運動Eの合計は2ｍｖ^2
衝突合体後の運動エネはｍｖ^2、熱エネはｍｖ^2

運動エネルギーと熱エネルギーの合計は保存される。
キミの議論のオカシイのは、
�@と�Aを単に（位置の？）基準を変えただけと認識していて、
慣性系を変えて比較している、という認識がないこと。

例を出そう。
キミｍが地球大地を蹴って速度ｖで高くジャンプした。
それに要した筋肉でのエネルギーは運動エネルギ(1/2)ｍｖ^2だ。
さてところが、自己中心（冗談ｗ）のキミは落ちる時にこう叫んだ、
「あ！地球が(1/2)Ｍv^2で僕に向かってくる！　初めのM/m倍だー！」

おしまい、チャンチャン。

>>972
それで、あってるよ。計算してみればいいのに。

あーかえって解かり難くなったな。
いいたいことは
�@と�Aは単に見方が違うのではなくて、別だということね。

>>984-986レスありがとうございます。
今まで、自分が動いたら慣性系も自分に合わせて動くのかと思ってました。
よくわかりました。どうも。