・質問する前に教科書や参考書をよく読みましょう。
・質問者は何が分からないのか、どこまで考えたのかを明記しましょう。
問題の丸投げはダメです。丸投げに答えるのもダメ。ヒントを示す程度に留めましょう。
・質問者はあらゆる回答者に敬意を表しましょう。
質問に対する返答には、何かしらの返答を。(荒らしはスルーでおながい)
・回答者がわかるように問題を書くようにしましょう。
問題の写し間違いに気をつけましょう。
問題の途中だけとか説明なく習慣的でない記号を使うとかはやめてね。
■書き方
・数式の例 (ちょっとした疑問や質問スレのテンプレも参考に)
ベキ乗 x^2
平方根 √(a+b)
分数式 ((x+1)/(x+2))
三角関数 sin(θ)
・図
図が必要な場合、画像としてupするか、文字で書くことになります。
文字で書く場合は、ずれに注意してください。
MSPゴシックで表示できるエディタや2ch専用ブラウザを使いましょう。
また、連続する半角空白は単一の空白として表示されるので注意。
なんだかんだ言って結局最後はメコスジなんだよな
Λ_Λ
( ´∀`) <ヨン様
ゴッサン
--You are number six!
I am not a number! I am a free man!
7 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/07(日) 20:18:21 ID:pI6kL6a+
前スレ
>>986 どんな式を立てたんだかよく分からないが、0.50m移動したことは別に使わない。
ばねのエネルギーって (1/2) × [ばね定数] × [ばねの伸び(縮み)]^2 だよ。
落ち着いてエネルギー保存をもう一度考え直してみるといい。分からなかったらまた聞いてくれ。
あと念のため、答えの単位は[N/m]じゃないな、まあ書き間違いだと思うけど。
8 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 02:45:53 ID:YHcHcD6+
すみません。どなたか教えてください。物理をよく知らないオッサンの質問です。
筒に砂(角張っている)を詰めた場合とガラスビーズの様な球体を詰めた場合、
イオン化されていない物質。例えば水に溶いた石灰などを引っ掛けるのはどちらが
有効なのでしょうか?つまりろ材として有効な形状を教えていただきたいのです。
どちらも適切なサイズと仮定してですが。
吸着・濾過について扱うのは物理より化学かと。
(少なくとも高校物理ではない)
一般に表面積が広いほど吸着の機会が増し、
同体積で最も表面積の小さい形状が球なので
粒の数が同じなら砂の方が有効かと。
但し、径の同じ球を詰めると充填率は最大で
74%程度で(これも高校化学)
ランダムな形状の砂の方がよりスカスカになる場合
濾過されないものが増えるでしょうね。
結論から言うと、
両方試してより使える方を採用してください。
質問です。ある問題集で、
「空気の密度は1.3kg/m^3である。体積100m^3の気球にはたらく浮力は何Nか。」
という問題があって、答えが1.3*10^3Nとなっていたのですが、どうして浮力=ρVgより1.3*100*9.8にならないのでしょうか。
お願いします。
11 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 05:51:40 ID:+/+kifM0
>>10 有効数字が2桁だから四捨五入して1.3*10^3Nなんだと思う。
>>11なるほど。わかりました!ありがとうございます。
13 :
986:2007/10/08(月) 08:16:17 ID:fJlODNKa
ご返答ありがとうございます。
もう一度皆様のヒントで考え直してみましたが、やっぱり納得のいく答えには辿りつけませんでした。
私はまず0.50m縮んだと考え、ばねのエネルギーの式からW=10と出し、
それを運動エネルギーの式(1/2)× [質量] × [速さ]^2 =[仕事量(W)]
から10[m/s]とだしました。
ほかにもいくつか違う方法でやったのですが√5もまったく出てこないし、
答えも違います・・・
物理が1番苦手な頭ですが、どなたかご教授お願いします。
間違いがいくつかあったので、もう一度問題書きなおします。
滑らかな水平面上で、ばね定数80[N/m]の軽いばねの一端に質量0.20[Kg]の物体
をつけ、0.30[m]伸ばして静かに手を放した。
ばねが自然の長さに戻ったその後、0.20[m]縮んだときの物体の速さはいくらか。
ただし、√5=2.24とする。
>>13 ああ。ばねののびってのを勘違いしてるんだなぁ。
分かってるかもしれないが丁寧に説明しておくと、ばねには「自然の長さ」ってものがあって、
全く力が加わっていないときに、ある一定の長さになっている。
この状態ではばねのエネルギーは0だ。
ばねが伸びたり縮んだりした状態では (1/2) × [ばね定数] × [ばねの伸び(縮み)]^2 のエネルギーを
持つわけだが、この[ばねの伸び(縮み)]ってのは、自然の長さから見たときの伸び・縮み量をあらわす。
だから動作の前後でのばねの長さを比べるんじゃなくって、それぞれの地点において
自然の長さからの伸び・縮みをそれぞれ使わなければだめだ。
今回の問題では、手を放す前のばねのエネルギーは (1/2) × [ばね定数] × [ばねの伸び 0.30m]^2
速さを求めたい地点では、ばねのエネルギーは (1/2) × [ばね定数] × [ばねの縮み 0.20m]^2
これらの値を使わなければならない。
余談だが、問題によっては [ばねの伸び(縮み)] のところに自然の長さからの伸び・縮み量を
使わないことがある。鉛直方向に伸びたばねで、重力の位置エネルギーと合わせて考える場合とか。
まあ今回の話には関係ない。
16 :
13:2007/10/08(月) 09:49:31 ID:fJlODNKa
できました!!
手を放す前のエネルギーが3.6、0.20[m]縮んだところのエネルギーが1.6
これらの差の2.0を運動エネルギーの式に当てはめたら
2√5[m/s]、四捨五入して4.5[m/s]と答えにたどり着きました!!
しかしなんとなく出てしまったので、いまいちどうしてでたのかがよくわかりません。
なぜ縮んだ地点のエネルギー1.6は運動エネルギーとことなるのですか?
17 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 10:01:41 ID:+/+kifM0
話すと長くなるが、まあ今回の問題の場合にかぎってコメントしておく。
今回の問題のように、物体にばねの力だけが働いている場合、力学的エネルギーとよばれる量がいつでも一定のままで変わらない。
今回の場合は運動エネルギーとばねのエネルギーの和が力学的エネルギーとなるが、この和は何があってもずっと一定のままだ。
手を離す瞬間の力学的エネルギーは [ばねの伸び 0.30m のときのばねのエネルギー]
速さを求めたいところでは、力学的エネルギーは [運動エネルギー] + [ばねの伸び 0.30m のときのばねのエネルギー]
これらが等しくなる。
この先は書くのやめようかと思ったけどさ、上記を理解していないで問題を解こうとしていたことが信じられない。
勉強の仕方を考え直したほうがいいよ。順番が違う。問題の解き方を知る前に、その根底にある物理現象を学ばなくては、
問題を前にしても、適当に知ってる式にあてはまてこねくり回すだけで、それではいつになっても問題を解けるようにならない。
18 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 10:02:15 ID:+/+kifM0
ごめん書き間違えたね、[運動エネルギー] + [ばねの伸び 0.20m のときのばねのエネルギー] だ。
19 :
13:2007/10/08(月) 10:53:46 ID:fJlODNKa
丁寧なご説明ありがとうございます。やっと納得できました。
私もうすうす感じています。公式だけ頼って解けるわけがなく、
今回のような問題でもよくつまづいてしまいます。
学校の授業が教科書に沿って、公式ばかり板書するって感じなので
理解が全然追いついてないまま進んでしまってます。
しかし先生に質問しても公式を使って答えを導く方法を教えるばかりで、
たまに保留されてしまいます。
参考書も一冊買ったのですが、正直よくわかりません・・
現象の理解のコツやわかりやすい参考書などもできたら教えていただきたいです。
教科書をちゃんと読んでないのが原因。
わからない部分を何回も読んでみると、何がわからなかったのかがわかるようになる。
21 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 11:03:09 ID:+/+kifM0
んー。まあ俺も
>>20と同じ考えではあるが、苦手な人はやっぱり教科書読んでもよく分かんないんだろうなあ。
いい教師を得るのが一番だと思うよ。物理が苦手な人にとっては、教科書を読んで分からないところを
詳しく指導してくれる人がいるかどうかは非常に大きいと思う。幸いここには俺みたいな暇人がいるので、
>>17程度の指導はいつでも得られる。
>>17の後半で言ったことと矛盾するかもしれないけどさ、物理現象の理解と解法の体得とは、ある程度、
車の両輪のような部分もある気はする。個々の問題の解説が丁寧な問題集があったら買ってみるといいかもしれない。
個々の問題の解説って、いろいろな物理現象の具体例なわけだから、教科書を読んでよく意味が分からなかった法則が
具体例を見て「あーそういう意味なのね」的な理解ができることはあると思う。
22 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 11:10:22 ID:+/+kifM0
現象の理解のコツは、なんというか、うまく言語化できないなぁ。
いろいろな物理現象を学んだり実際に問題を解いたりする経験の中で、自然に体得されるものだと思う。
分かりやすい参考書は知らない。たぶん大学受験板のほうが詳しい。
ていうか
「応用問題の解き方の手順が分からない」
くらいしかつまづくところないだろ・・・・・
物理では
24 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 11:54:04 ID:+/+kifM0
俺は、教科書の記述はもっと丁寧で、具体例がもっと多くてもいいと思ってる。
本にするとページが増えたらいろいろ印刷費用とか、いわゆる紙面の都合ってやつか、
まあそっちの話は詳しくないけど現実には無理があるんだろうな。
ネット上に分かりやすい高校物理説明サイトあるんじゃないのかね。俺くらい暇なやつなら作ってそうだ。
>>23 理解してるつもりで理解していないようだな。
何が応用問題で何がそうでないんだ?
26 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 12:02:30 ID:+/+kifM0
応用問題の定義はおいておくとしても、簡単な問題を解ける人が難しい問題を解けるようになるのは
別に大変なことじゃないと思う。少しの慣れ、経験でできると思う。
むしろ、多数の人間がつまづくのは、簡単な問題を解けるようになるまでだろう。
前スレ
>>986を当たり前のように解ける人間は、少し複雑なエネルギー保存の問題だって苦労しないはずだ。
図と問題文だけで考えるからチンプンカンプンになるんだ。
バネの話ぐらいだったらイメージできるだろうし、イメージが
湧かなきゃ実験してみりゃいい。
イメージを掴むだけだから別に問題文どおりの質量やバネ
定数でなくていい。
バネを引っ張ったら引っ張り戻される感じがあるし、元々の
長さに戻してから引っ張ったときの3分の2の長さだけ押したら
押し戻される感じがあるし、前者の方が力の大きさとしては
大きいから、3分の2押し戻されている状態でもその差の分だけ
物体の速さになるっていうのは、数式以前の問題としてわかる
と思うんだがな。
28 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 12:16:16 ID:+/+kifM0
物理わかってない人がイメージを膨らませても
> その差の分だけ物体の速さになる
という理解に達するとは思えないけど。なんとなくだけど。
これは力学的エネルギー保存則が脳内にないと、すんなりイメージできない気がする。
29 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 12:18:05 ID:+/+kifM0
まー物理が分かってる人間同士で議論してもしょうがないことさ。分からない人間に分からせる方法が主眼だからな。
分からん人間に聞いてみないことには分からん。
>>27 それは中学レベルまで。
そういう点では、初歩の力学はイメージしやすい。
が、電磁気などでは高校レベルでも、もうお手上げだろう。
見えないものを調べて、推論し、仮定し、評価し、確認し。。。
また新たな疑問が出てくる。興味がなきゃやれないよ。
>>29 分からない人間に分からせる・・も中学まででいーだろ。
高校物理はこれ以上レベルを下げたら破綻する。
サルにでも解かるようにしろ!数式を使わないはムリで無力。
もちろん、
このスレでは、分からない人間に分からせる方法が主眼。
できるだけイメージを膨らませ、それを共有できれば
という努力は有意義だと思うよ。
>>25 すまん
物理に応用問題も何もないな
俺がつまづくのは
「習っていない解法を含む問題」だ
一度やれば理解できるから
つまづく以前の問題だな
>>30 波とか回転運動あたりからすんなりとはイメージしにくくなるし、
熱力だ電磁気だ原子論だとなると高校レベルではまず数式ありきな
世界になっちまうが、せめて剛体の直線運動ぐらいはイメージ主導で
やらせてあげないと辛いんでは?
その点では、中学レベルの発想でアプローチする手もありじゃないかと
思う。
34 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/08(月) 14:35:09 ID:+/+kifM0
俺は物理が苦手な人のイメージ力というものを信用していない。繰り返しになるかもしれんが、
剛体の直線運動についてさえ、俺たちがそれを正しくイメージできるのは力学の知識が脳内にあるからだと思う。
何も知らない人がイメージに頼っても、訳が分からなくなるだけじゃないかな。
それで正しい理解に近づく気がしない。
昔の一般人はずっと「重いものほど速く落ちる」とイメージしてたんだぜ。
前スレでも同じ質問をした者ですが、どう考えても答えに確信が持てません
今、長さlの糸で物体をつるし、左から落とします
●―――――
↓ |
|
|←
|
●→
その時、糸の真ん中の矢印の位置に、棒を置きます。
すると、その後どのような動きをするか、という問題です
実験するべしというアドバイスを頂いたのですが、同じくらいの高さまで上がった、というくらいしか分かりません
最下点での運動エネルギー=始めの位置エネルギーを考え、長さがl/2の振りこの運動をする、という考え方は合っていますか?
だとすると、高さがl/2のところまで行った以降はどうなるのか、それが分かりません。上向きに運動するというのは分かりますが、円運動なのか、それともまっすぐ動くのですか?
どうかどなたかお教え下さい
36 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/09(火) 04:44:39 ID:W10a22Me
>>35 俺の計算だと、高さl/2を超えても円運動が続き、さらに48°程度上がったところで糸がたるむようだ。
力学的エネルギーの保存と、円運動の動径方向の運動方程式を使って、張力=0の条件を考えるとそうなる。
37 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/09(火) 04:46:32 ID:W10a22Me
違った。さらに42°程度上がったところだ。最下点から約132°ね。
>>37 正解 sinα=2/3だね。
そして
速さv=√(gL/3)で41.8°左上方向に放物線運動開始
糸が張るまで落下。
その後は。。最下点の右か左かで。。。メンドクサ
ミス、ご愛嬌w
>41.8°左上方向
ではなくて
48.2°左上方向へ放り出される、ね。
放物線運動で最上点まで上がって
左側に落下するから、
落下点から振り子運動開始して
またsinα=2/3で放物線運動開始して
これの繰り返し。おしまい
(運動エネルギ保存で、糸は質量・伸縮・抵抗一切なしで、
落下点でのGは無限大wだけど、糸が切れるとか巻きつくとかなしねw)
落下点で弾性衝突のような(糸の張力∞による反発)もなし。
1サイクルの記述だけで十分だったね。4連投スマソ
>>41 >落下点で弾性衝突のような(糸の張力∞による反発)もなし。
これは言えないと思うぞ。
>>42 だからーーー
メンドウで美しくないからーー
この際そーゆーのナシね、ってハナシ
なんかオモロイハナシあるならヒマだから聞くよ
44 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/09(火) 17:25:52 ID:P+pQXAEJ
質量のある台が載った鉛直ばね振り子に小球を衝突係数1として衝突させる、という問題をやっていて引っかかったのですが、
例えば、台が載った状態で微少量だけ台を含んだばねの系全体が下げたとして、そのまま単振動を続けるとします。
このときに、単振動の振幅を求めるために力学的エネルギー保存則を用いようとしたのですが、
単振動の最下点を位置エネルギーの基準点として解いたのですが、解答を見てみると何やら弾性力による位置エネルギーと重力による位置エネルギーを一緒くたにして(1/2)k(x^2)と書いているのです。
重力による位置エネルギーと弾性力による位置エネルギーを別個にして求めることもできたのですが、なぜ解答のように2つの位置エネルギーを一つの(1/2)k(x^2)という式にまとめることができたのでしょうか?
ご教授お願い致します。
>>44 バネのエネルギーはxに対して2次で、重力のほうは1次。
ax^2 + bx + ・・という式があったら、a(x + b/(2a))^2 + ・・・ と変形できるから
単なる原点の移動に帰着する。
>>43 >メンドウで美しくないからーー
糸がピンと張ったとたんに今まで持ってた速度が
寸分の互いもなく円運動の接線方向に変わるのが
美しいというならおまいのセンスを疑う
47 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/09(火) 20:31:48 ID:B9OV+2eU
何年か前の東大後期物理の問題
+qの正点電荷と−q/2の負点電荷がある。正電荷から出た電気力線は(電荷間を結ぶ線分を0°として)何度のところから
出たものまでが負電荷に入るか。
予備校の答えは、−90〜+90。理由は電気力線の本数は電場の強さに比例し、負電荷がつくる電場の強さは正電荷の半分だから。
納得いかなかった。 だって例えば単独で負電荷が存在していたら、正電荷がなくたって電気力線入ってくるじゃない?
ちなみに、大学は生物系なので物理は素人です。
>>47 電気力線の定義から負電荷に入る本数は静電荷から出る本数の半分。
これは問題の前提条件。だから、この問題は単に幾何学的な質問をしてるだけ。
古典論の場合、長さのスケールはいくらでも小さくできるので、負電荷の
まわりには何も無いとみなせる領域が考えられる。そこでは電気力線は
前方向に均等に分布している。
50 :
49:2007/10/09(火) 20:47:47 ID:???
×前方向
○全方向
51 :
49:2007/10/09(火) 20:49:35 ID:???
まだ間違いがあったよ。もっと落ち着かないといかんな。
×正電荷
○静電荷
52 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/09(火) 22:35:11 ID:P+pQXAEJ
>>45 ふむむ…
原点… 教科書とかにも、「2つのエネルギーを分けて考えてもよい」とかでごまかされてるので気になったのですがちょっとわからなそうなのでそうゆうものだと覚えておきます
ありがとうございました
53 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/09(火) 23:10:07 ID:ka/OrFjl
初歩的な疑問ですが教えてください。
Aが物体Bを力Fで引くと、作用反作用の法則でAはBから逆に同じ力Fで引かれる。
これから考えるとAはBを動かせませんよね?でも実際は動かせますよね。。
作用反作用の本質が掴めません。
どなたか教えてください。
>>53 Bの運動を考えるときは、Bに働く力だけを考えるの
> これから考えるとAはBを動かせませんよね?
なぜそう思うのかわからない。
>>54 素早いレスに感謝します。やっとわかりました。
>>55 同じ力が逆に働いて釣り合ってしまうのかなと思ったんですが、とんだ勘違いでした。
58 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/09(火) 23:23:00 ID:KQTKc/JM
59 :
小出さん:2007/10/09(火) 23:56:13 ID:YeHdd2J1
初学者は、作用反作用の法則と力の釣り合いを混同するというように、考え違いで混迷に陥る事があるが、それが案外どの本にも書いてなくて困るのである。
あと、バネとかを押して離すと伸びるのを「反作用」だと思ってる奴も結構いるよ。
>>59 FAQだから、先生に聞けば一発で解決するんだけどね
なんで、参考書とかにはぜんぜん書いてないのか不思議だよ
62 :
35:2007/10/10(水) 01:23:35 ID:???
63 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/10(水) 16:35:19 ID:2GSFk6vz
質量80kgの鉛球が細い針金でつるされている。
今この鉛球に水平方向から速さ90[m/s]で飛んできた質量10gの小鉛球が命中し一体となった後、鉛球はある高さh[m]まで上がった。
衝突後鉛球が上がった高さh[m]はいくらか。
↑この問題なんですが水平方向の運動と振り子運動の関係というのが全く掴めません。
考え方を教えて頂けないでしょうか。
前半は反発係数=0の完全非弾性衝突
一体になった後は単なる振り子運動
65 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/10(水) 17:48:44 ID:2GSFk6vz
66 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/10(水) 17:52:46 ID:hxq7OEyC
80kgの物体に90m/sで10gの物体がぶつかっても
ぜんぜん動かない気がするけどねぇ・・・
67 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/10(水) 18:48:43 ID:yy48divn
いや動くだろ
それよりも、まず吊るすのに無理があるだろう
69 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/10(水) 20:02:36 ID:hxq7OEyC
それもそうだな
71 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/10(水) 22:47:54 ID:2GSFk6vz
解凍、6.46e-6
>>71 オレも同じ。
ところで衝突後に初速約1cm/sで動き始めるのに
6μmしか上がらないとは。。。オカシくはないが
73 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/11(木) 15:56:58 ID:pvmZ+hcN
疎密波の意味がわかりません。
どこが疎でどこが密かとかはわかるんですけど
そもそもなんの密度のことを言っているのか、
疎の点と密の点では密度以外になにが違うのか、
その疎密を知ることでなにがわかるのかがわかりません。
教えてください。お願いします。
>>73 他はともかく何の密度って媒質の密度に決まってるだろ
空気中を伝わる音波なら空気だし、地震のp波なら大地そのものだ長い弦巻バネでやる疎密波のデモンストレーションならバネの巻きの密度だな
つーかバネのデモンストレーション見たことないか?
AとBがばねに繋がれて振動してるとする。
ABがエネルギーを受け取ってAとBに解離したときにそれぞれの運動エネルギーは,それぞれの質量の逆数に比例することを示せ。
てな問題を考えたときに,解離したら全エネルギーはAとBの運動エネルギーの和
mAVA^2/2+mBVB^2/2 (mA,mB:A,Bの質量 VA,VB:重心系の速度)
で表されると思うんです。
で,重心系の速度と相対速度の関係
VA=μVr/mA,VB=μVr/mB (Vr:相対速度)
をエネルギーの式に代入したら求まるかと思ってやってみたんだけど,どうも違う気がするんです。
誰か教えてください・・・
>>75 比例するという言い方はあまり良くない。
エネルギーはそれぞれの質量の逆数の比に配分されるとでも言うべき。
重心系で考えると、その系に属する物体の持つ運動量の合計はゼロ。
運動エネルギーを運動量を使って表すと、、、
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
78 :
75:2007/10/12(金) 11:20:28 ID:???
79 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 14:19:54 ID:3utSP+dR
あらい斜面上に、辺の長さがa,b(斜面に対して垂直な辺がa) の直方体を置き、ゆっくりと斜面の傾きを増していったところ
斜面の角度がθを超えたとき直方体は斜面を滑らずに傾いて倒れた。tanθの値を求めよ。
まず傾いて倒れるときの条件がよくわかりません。どのように考えればいいでしょうか
>質量の逆数の比に配分されるとでも言うべき
「質量の逆数に比例」との違いが全くわからんのですが
81 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 15:02:07 ID:LF2o9rl8
摩擦力によるブレーキ>重力による加速度なので滑らない
後は教科書にシャーペンでも載せてどれくらい傾けたら倒れるか見てみればいいんじゃね。
多分自由落下を防ぐ為の底面の面積が云々って話だと思うよ。
単元でいうとモーメントとか重心のところなのですが。
滑る→倒れる に変化するときの条件がやはりよくわからないです
>>82 まず、滑らないんだよな?
じゃあ静止摩擦力と重力を書いて、向きとか考えながら回転(倒れる)条件を出すとか。
重力は重心から書いて、静止摩擦力とか垂直抗力とかは接地面から書くとか?
今、図が書けないから自信ないけど……
ってかむしろ俺文系
84 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 16:32:46 ID:tq42ew8L
いきなり質問なんですが
二個の異なる抵抗AとBを直列に接続し、
5分間だけ電流を流したあと、
Aを通過した電荷の総電気量を確認するとします。
その後
Bを通過した電荷の総電気量も確認したとします。
その時
AとBに流れた総電気量は同じなんですか?
Q[C]=It[As]
回路に流れる電流は直列ならどこでも等しいんじゃなかったっけ?
>>83 その「倒れる条件」というのがどうも・・・
87 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 17:40:41 ID:+Y5yxDcN
太陽から約60.1355天文単位に地球の3倍の質量を持つ惑星が発見されました。惑星は地球と同じ公転面を円軌道で公転しています。地球の質量を5.974×10の24乗kg、公転周期を365.2422日として、この惑星の公転周期を少数第1位まで答えなさい。だれか答えをお願いします。
90 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 18:11:47 ID:+Y5yxDcN
↑まったくわかんないんです(T_T)
>>88 友達に聞かれたとか言ってごまかす、に10000A.U.
しかし久しぶりだな、その問題を聞いてくる香具師。
一時期は頻繁にあったが最近途絶えてたので
もう閉鎖したのかと思った
93 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 18:46:48 ID:+Y5yxDcN
みなさんもわからないんですか??
惑星と太陽の距離をa, 公転周期をTとすると、
(a^3) / (T^2) がどの惑星についても同じ値を示すことからすぐわかる。
95 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 19:59:35 ID:+Y5yxDcN
Tをどうやって出すかわからないです↓↓
問題文の中に書いてあります。
97 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 20:43:26 ID:+Y5yxDcN
「^」と「/」はどういう意味ですか??
60.1355の3乗÷365.2422の2乗の式で合ってますか??
(^ ^)/シ
>>89に答えてくれたら教えちゃる>ID:+Y5yxDcN
101 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/12(金) 23:42:08 ID:+Y5yxDcN
モ○友に出された問題です↑↑答えは0.6ですか??
103 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/13(土) 23:43:23 ID:yeezAlBx
つりじゃないし
170324.6日
105 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 00:57:39 ID:i4WDE1ib
名門の森17わかりません
力学的エネルギー保存の法則の問題で
√12,96という数字が出たんですが
ルートの外し方が分からない馬鹿です。なんかコツあるの??それとも便利な数字を暗記してるんですか
馬鹿ですいません
107 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 01:02:43 ID:V1FLmV0p
>>106 1296を素因数分解すれば、ある数の2乗になっていることがわかる。
108 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 01:04:30 ID:V1FLmV0p
>>105 名門の森って持ってないんだけど、できれば問題書くかアップロードしてくれる?
あ、なるほど。
ありがとうございますm(_ _)m
でも上手くいかない数字もたまには出てきますよね??
110 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 01:13:09 ID:V1FLmV0p
>>86 倒れるっていうのは要するに、ある点を中心にして物体が回転するということだ。
物体が回転する様子を知るには、物体に働く力のモーメントを考えればよい。
今回の問題では物体は滑らないので、合力が0になるように重力、垂直抗力、摩擦力を図示すると
角度θが大きすぎる場合には力のモーメントが0でなくなってしまうはずだ。
そこで倒れる。
111 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 01:16:11 ID:V1FLmV0p
>>109 その場合はできるところまでやっておけば普通は問題ない。√50 = 5√2 とか。
まあ、√2、√3、√5 くらいは覚えておくと役に立つかもしれない。
あと、必要になる機会はあんまりないと思うが、平方根を筆算で計算する方法も一応ある。
興味があれば「開平法」で調べてみるといい。
>>111さんどうも夜遅いのにありがとうございます。
たいへん助かりました!!
問題といてたら普通に√5,88とか出てきて「どうすんだろ」とか思って答え見たら、√外した答えが普通に書いてあったのでびっくりしました。
便利な数字は暗記しようと思います
開平算ぐらい中学で習うだろ。
114 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 01:38:06 ID:BaRLtkMZ
115 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 07:03:19 ID:KWOVAqx/
開平が学習指導要綱から外れて20年くらい経つんじゃないかね。
数学の教科書から削除されたのが
旧課程からだから15年位かな。
30前だとやってない。
ただ、旧課程でも物理TBの教科書の巻末には
一応開平は載ってた。今の教科書には無いね。
119 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 12:30:23 ID:2OQg/Z2z
俺は高校入っていの一番に開平方やらされた
今の高校生ではやってるやつすくないのか
いい先生に出会ったのかな
今年で定年だが
120 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 17:52:30 ID:n2pwP3ZA
121 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 17:55:54 ID:T+Er/dW8
以下の問題が教科書よんでも参考書見ても分かりませんでした。
高校物理T新訂版実教出版の教科書P53に P=(ρShg+P0)/s=ρgh+P0
がなんでそうなるのかわかりません。とくに大気圧P0は1.0×10^5PAと決まっているのですか?
教科書では1.0が1.013なんですが参考書では1.0でした。
1.013が正規の数字だとは思うのですが1.0を使う場合はしっかり問題に注意書きがしてありますよね?
どちらの方が使われやすいんですか?凄く気になります。
出来ればなぜそういう公式になるのか知りたいです。
上記の公式以外にP=F/Sの公式の解説もどうかご教授願います。
以上長文失礼致しました。自分勝手で申し訳ないのですが火曜に中間試験があるので
至急ご回答願います。お願いします。
電磁気の仕事の問題がよくわかりません。
−5Cの電荷を−10Vの点から+20Vの点まで静かに動かしたとき、外力のした仕事はいくらか。
電荷の位置エネルギーの変化量を求めれば答えは出るのですが
なぜ「−150J」と−になるのかよくわかりません。お願いします。
>>121 ずらずら式書くならそれぞれSやらsやらといった文字の意味を列挙してみよ
+5Cなら?
何がベクトルで何がスカラーなのか混乱してしまう
一覧表とかは無いですかね?
>>124 150Jですよね?
仕事が−ってことは電荷の移動方向とは逆に外力が働いているってことですか?
>>126 そう
この場合の外力は仕事をせずに、して貰う。
類似例を挙げると、
空中でヘリウム風船を高い方へ持ち上げるw仕事。
外力のした仕事はマイナス。
>>125 向きがありゃベクトル、なけりゃスカラー。
混乱するとしたら「その物理量は向きのある量なのか?」ということから
混乱しているということだから、それぞれの物理量の意味をちゃんと把握
することから勉強すべきだと思う。
そのためには、自分で表を作るのがいいと思うよ。
129 :
125:2007/10/14(日) 21:06:44 ID:???
助言ありがとうございます
教科書見ながらちまちま作っていくことにしました
変位(2点の座標の差)がベクトルそのもので
そこから導かれる速度・加速度・力なんかはベクトル
大きさ(絶対値)で表される長さ速さとか○○の大きさはスカラー
あと電気量なんかも正負は合っても向きは無い。スカラー
(ベクトル)×(スカラー)はベクトル…運動量・力積など
(ベクトル)÷(スカラー)もベクトル…電場・磁場など
ベクトル同士の内積はスカラー…仕事など
>>127 マイナスの電荷は電位が低い方から高い方へ移動するので外力は−なわけですね。
ところで、ここで働く外力とは一体なんなのですか?
>>130 ありがとうございます
ちょっと詳しくなれました
133 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 21:48:02 ID:GLs1QmzW
ついでに
(ベクトル)×(ベクトル)もベクトル…角運動量・力のモーメントなど
>>131 >マイナスの電荷は電位が低い方から高い方へ移動するので外力は−なわけですね。
この例の場合はそう。
>ところで、ここで働く外力とは一体なんなのですか?
系外から加える(加わる)力。向きは適宜決めてちょ。
外力の向きと移動(距離)の向きが同じなら仕事は+、 反対なら仕事は−。
135 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 22:17:04 ID:V1FLmV0p
>>121 俺なりにエスパーしてみると、これは空気中にある直方体にかかる浮力の話か?
Sは直方体の底面積、hが高さ、ρが物体の密度、P0が大気圧ってところか。
gが重力加速度くらいはまあ暗黙の了解といえるが、他は自分で書かないとふつう意味が分からないから
質問するときは注意してほしい。
あと、高校物理T新訂版実教出版の教科書P53っていわれても普通持ってないので分からない。まあいいや。
式についてはもう一度意味とか状況をちゃんと書いてから質問してくれ。ついでにいうと式まちがってるっぽいぞ。
大気圧の厳密な値は 101325 Pa だ。使うときは適当に有効数字に合わせればいい。
問題に注意書きは特にないこともある。問題に出てくるほかの数字の桁数に合わせる。
P=F/S は圧力の定義だな。単位面積あたりの力が圧力だ。
136 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/14(日) 22:21:22 ID:V1FLmV0p
ベクトル・スカラーの話に脇から口出ししておくと、まあ今までの話でいいんだけど念のため補足すると
自分が寝転んだり逆立ちしたりしても、数字が変化しないのがスカラーだ。変化するのがベクトル。
たとえば「右向きに3m/s」という速度は、自分が逆立ちすると左右が逆になるから「右向きに-3m/s」になる。
こういうのがベクトル。厳密に言うと、座標系の回転によって値が変わるのがベクトル。
質量 3kg とかはひっくり返っても何しても 3kg なので、こういうのがスカラー。
>>134 最後に確認させてください。
外力とは静電気力の反対に働く力と理解してOKですか?
>>137 この場合はその2力以外にないから、そうなる。
仕事が+でも−でも外力は(向きも大きさも)同じ、と言ってもまーいい。
(仕事の符号を決めるのは、移動の向きだよ)
一般には、力の釣り合いから「反対」成分がそれぞれ釣り合う。
高校物理の基本は変わらない。
もうねるよ
質問です
いま、ばね定数kのばねの先端に質量mの物体をつけ、
ばねをdだけ縮め、動摩擦係数μの床の上を滑らせます
この時、物体が最初に止まった位置を、ばねの自然長からxだけ伸びたところとすると、xを求めよ
という問いの解き方が分かりません
答えは
d-2μmg/kになるようです
ちなみに自然長での速さ=√(kd^2/m-2μgd)となる事は分かっています
どなたかよろしくお願いします
>>139 エネルギー保存則を立てるのみ。
それでも分からなければもっと基礎の問題をやるべきでしょう。
負の電荷は電位が低いほど位置エネルギーが大きいというのは式からわかりますが、
どうも頭の中ではイメージできません。解説お願いします。
142 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 00:04:02 ID:6TeXwQGC
>>141 高いところが好きな人なんだと思えばいい。もしくは空に吸い寄せられてるイメージか。
>>140 基礎がなってなくて申し訳ありませんが、もう少しお付き合い頂けると助かります
エネルギー保存の式とは、
1/2m(kd^2/m-2μgd)=1/2kx^2+μmgx
となると思うのですが、この2次方程式を解くのですか?
複雑になりすぎると思うのです
申し訳ありませんが、よろしければご助言だけでも頂けないでしょうか
144 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 00:07:46 ID:6TeXwQGC
>>139 摩擦があるから力学的エネルギーが減るわけだ。
最初と最後の力学的エネルギーの差が、摩擦によって減った(散逸した)エネルギーに等しい。
散逸したエネルギーは摩擦力がした仕事を考えればわかる。摩擦力×移動距離だ。
>>144 レスありがとうございます
その式は、
1/2kd^2-1/2kx^2=mgμ(x+d)
で合っていますか?
分からないのは、どうしてもばねのエネルギーの二次の項と、
摩擦の働く距離の一次の項、そして始めのエネルギーの定数項が出てしまう点です
解の公式ですか?物分りが悪くてすいません
146 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 00:22:46 ID:6TeXwQGC
>>145 その式で合ってる。それを解くだけ。
解の公式使ってもいいけどさ、その方程式じつは超簡単に解けるよ。
左辺の形みて何かしたくならない?
できました!
ありがとうございます!
実際解けるんですね
いい経験になりました
本当にありがとうございましたm(_)m
148 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 02:18:41 ID:RvH0exo+
全部分かんね
149 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 18:38:04 ID:cVISQhxy
回折と干渉の違いについて分かりやすく教えてください。
150 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 18:40:28 ID:Fw00F5IR
回折・・・丸丸
干渉・・・縞縞
151 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 18:43:25 ID:cVISQhxy
>>150
期待したオレがばかだった。ありがとう
教科書を読んでホイヘンスの原理を理解しろ
153 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 18:47:45 ID:wGmtLF/A
>>149 回折・・・波が物質によりさえぎられたとき、波がその物質の後方に回り込む現象。
例)塀の向こう側の人の声が聞こえる。
干渉・・・二つの源から発生した波がお互いに強めあったり、弱めあったりする現象。
例)2つのスピーカーから同じ周波数の音を、同じ位相で発生させたとき
音が大きく聞こえる地点と小さく聞こえる地点が出現する。
・・・おれっていいやつ
154 :
粒々:2007/10/16(火) 20:12:57 ID:HXqlHAMt
質量ってなんであるの?
電磁気の回路で質問です A〜Hは点 Rは抵抗 Vは電圧V
C---R---D---2R---E 今電流がRを右にI,3Rを右にI',電流計を上にiで流れている
| | |
| 電流計 | ここで質問なのですが回路BCDHBで自分は最初
| | | キルヒホッフからV=RI-3RI'と式を作ったんですが
B---3R--H---8R---F 解答ではRI-3RI'=0となっていました
| | どうして0なんでしょうか?
A------正V負-----G ABC側は電位がVだと思うのですが、なぜRI-3RI'=0となるのでしょうか?
156 :
訂正:2007/10/16(火) 20:50:22 ID:???
電磁気の回路で質問です A〜Hは点 Rは抵抗 Vは電圧V
C---R---D---2R---E 今電流がRを右にI,3Rを右にI',電流計を上にiで流れている
| | |
| 電流計 | ここで質問なのですが回路BCDHBで自分は最初
| | | キルヒホッフからV=RI-3RI'と式を作ったんですが
B---3R--H---8R---F 解答ではRI-3RI'=0となっていました
| | どうして0なんでしょうか?
A------正V負-----G ABC側は電位がVだと思うのですが、なぜRI-3RI'=0となるのでしょうか?
電位差は考えている閉回路内で考えないといけない
ではRI-3RI'=0とは一体どういうことですか?
今、考えている閉回路BCDHBに電池が含まれていないので、
その回路全体は等電位のはずです。
つまり、全体の回路を見れば、その回路は電位Vではあるが、
回路を1周しても電位はVのままで電圧降下は起こらない事になります。
つまり、RI-3RI'=0 の右辺の0は、回路を1周した時に、
1周する前後での電位差が0である事を表しています。
V=RI-3RI'としてしまうと、元の位置に戻った時に電位差Vが生まれてしまう事になって、
電流が回路を回ればまわるほどエネルギーが無限に取り出せる事になってしまい
世の中のエネルギー問題が解決してしまいますよ。
ありがとうございます
納得できました
161 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/16(火) 21:38:57 ID:q2hmsM8Y
>>154 ヒッグス粒子が源だとさ
まだ未発見の粒子なんで確証はないがな
電荷に働く外力は静電気力と同じ大きさで反対方向に働く。
と、参考書に書いてあるのですが、外力と静電気力が同じ向きになることはないんですか?
ボイルの法則の応用?問題なんですが、解けないので質問します
長さ0.20mの試験管をさかさにして水中に沈めた時、水は管口から8.0*10^-2mのところまで侵入した。
管口までの水の深さは何mか。ただし、大気圧を1.01*10^5Paとし、温度は一定とする。
定数:重力加速度=9.8m/s^2, 水の密度=1.0*10^3kg/m^3
ヒント:P1・V1=P2・V2(ボイルの法則), 水圧=大気圧+水の密度*水深*重力加速度
答え:6.95m
ここまでが問題文(答えは付け加えました)
この問題は水深(ヒントの二つ目の式)を求めるんですよね?ヒントの二つ目の式で求まっていないのは水圧と水深。
なので水圧を求めれば水深がわかりますよね。で、ここで言う水圧はP2(ボイルの法則)のことですよね
ということでP2を求めたいんですが
V1,V2がまずわかりません。
V1は水が無いときの試験管の体積、V2は水に沈めた時の試験(ry
P1は1.01*10^5
このぐらいしか解りません(正しいのかもわかりませんが・・)。
解説できる方がいたらお願いします。
答えどころか解き方まで全部書いてあるやん!
ヒントをもう一度よく読んでみれ。
166 :
164:2007/10/17(水) 01:24:44 ID:???
何度読み返してもよく分かりません
まず計算しても単位が合いません・・
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
>>163 そら勿論同じ向きの場合もあさっての方向の場合もある罠。
大抵の問題の場合電荷を「ゆっくり」移動するときの外力なので
釣り合うのが前提なんだわ。
>>166 物理では問題文を読解して立式する上で、
有ったら把握しやすい条件・量は自分で設定し、
最終的には消して解答にまとめ上げる事が多多ある。
この場合は試験管の断面積をS[m^2]等に設定するといい。
物理は一から十まで全部問題文に用意してあるような
親切な分野じゃない。(むしろ簡潔な必要最小限の表現を好む。)
自分で工夫して解こうとしなきゃダメだよ。
169 :
164:2007/10/17(水) 03:12:44 ID:???
>>168 解けました、ありがとうございます
問題文だけで解こうとしちゃだめなんですね
170 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/17(水) 04:32:04 ID:+QemRt9W
キミは、場と粒子の区別も出来ないクンですよ。
本当に基礎的ですみません。電気の分野の質問です。
なぜ電源によって電流が流れるのかが分からないのですが…
>>172 電圧が生じることによって電位差が発生するから。
>>173 >電圧が生じることによって電位差が発生するから。
ありがとうございます!電位差が発生するというのは、最初に電源の内部にある電子にエネルギーを与え、その部分の電子の持つエネルギーが他の部分の電子の持つエネルギーより高くなるということでいいんでしょうか?
その場合、エネルギーをたくさん持った電子はどのようにして動き始めるのかも理解ができないのですが…
力学的エネルギーと位置エネルギーをアルファベット二つで表すとしたら何が適切でしょうか?
また位置と速度の関係を図にしたグラフはホドグラフに対し何グラフというのでしょうか?
>>176 電位差によるエネルギーは位置エネルギーです。
電池と言うのは電荷に位置エネルギーを与えるものであるから
イメージとしては、エレベーターのようなものです。
そして電気回路の抵抗などの素子は、滑り台のようなものであると考えてください。
電池によって位置エネルギーを得た電荷は抵抗と言う名の滑り台を転がり落ちるように回路を動きます。
これが電流であると考えてください。
つまり、
つまり、坂の上に物体を置いたと言うイメージなので、
位置エネルギーを持った電荷は黙って坂を転がり始めるという感じで電子が動き始めます。
>>178 電圧、電位差と電位の違いって何?
混乱して、分け分からなくなってしまいました。
同義語です。
とりわけ回路などでは電圧が多く使われ、
点電荷などを扱う場合は電位差と使われる事が多い気がします。
>>180 >>181に追加
電圧と電位差が同義語です。
電位と言うのはこの2つとは違い、その地点での位置エネルギーの大きさの事です。
ですから、位置エネルギー同様に基準の取り方によって値が変わります。
ですが、電圧と電位差は基準の取り方によりません。
183 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/17(水) 22:46:41 ID:fLXidOdn
大学の物理は実験からなにかを学んだりする学問??それとも数学みたいなの??
丁寧にありがとうございます。何とか理解出来そうなのですが、もう一つよろしいでしょうか?
電池というエレベーターによって上に上がった電子は、どうやって滑り台である抵抗に辿り着くんですか?
電池から抵抗までの導線は理想的には等電位(高さが同じ平面)なので、
電荷はエネルギーの消費無しに電池から抵抗へと自由に動く事が出来ます。
また、電池は次々と押し出しますから、その勢いもあって抵抗へと電荷は移動する感じです。
完全に理解できました。ありがとうございます。
よく考えたら、電荷の流れと、実際の電子の運動は逆ですよね。
これって、すごくややこしいですよね。なぜ、電子の電荷は負なのですか?
>>183 いい加減な質問だから、いい加減に答えてやるが、両方だ
189 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/17(水) 23:34:12 ID:wWMdcy8b
>>187 電荷に2種類あることは昔から知られていて、適当に正負を決めた
後になって、電子は負の電荷を持つことがわかった
つまり、物理はいい加減な学問なんですね。
>>187 ま、一般的には電子がキャリアな場合が多いけど
プラスの粒子がキャリアになって電流が流れる事も少なくないから
逆だの何だのいっていちゃ門つけるのは建設的とはいえない
>>191 そうですか? 電子の電荷が正なら、電気は凄く分かりやすいと思うのは
私だけですか? なぜ、電子の電荷を正に変更しなかったのですか?
右側通行を左側通行に変えた国があるそうですが、電子の電荷を正に変更
することは、無理ですか? 単位だってころころ変更されていますよね。
193 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/17(水) 23:56:05 ID:VMqrDTWq
電流の向き
>>193 電子の運動方向が正なるから、すごく合理的じゃないですか。
だれが、電子の電荷を負と決めたのか、アホだと思います。
なぜ、符号を変えなかったのでしょうか? 今からでも、
遅くないと思います。 単位の変更だって、暫くの混乱は
避けられないにしても、わりかしスムーズに行えますよね。
195 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 00:06:53 ID:hh0bJngb
別にいまから電荷の正負の定義を入れ替えたってかまわんけどな。
どうでもいいと思ってる人が多いからそのままなんだろ。たぶん。
ちゃんと理論の中でつじつまがあってて、観測事実とも一致するなら、定義はなんでもいいんだ。
その意味で、いい加減な学問ではない。
196 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 00:10:32 ID:hh0bJngb
まあ電流の向きと電子の運動の向きが等しいほうが、初学者が混乱しないだろうというのは同意する。
ただ、慣れた人間にとってはどうでもいいことなのさ。
この愚行により、全世界的に、理科嫌いを倍増しているのは確か。
この不合理な体系によって、人類史の損失は計り知れないだろう。
電池はいつも一定の電位差を生じるんですか?例えばコンデンサーの充電中には、充電し終わった時よりもコンデンサーの電圧降下が小さいはずですから、電圧を余らせて返ってくるということになりますか。そうすると電流の持つ電圧は次第に大きくなるのでしょうか
とは言え、電子の電荷の向きが負と分かったのは高々100年くらい前のことで、
それまで電流を正の電荷の移動として組み立ててきた物理法則を全て変えてまで
電子を正とするのは現実的では無いと言う事だね。
>>197 この程度の事で嫌いになるようじゃ、もともと理科に向いてない頭の構造なんだよ
たかが符号。されど符号。
そのたかが符号のために、
何百億の学生が泣いた事か。
>>199 >電子の電荷の向きが負と分かったのは高々100年くらい前
それはだれの発見? アインシュタインですか?
>>198 電流は電圧を持ったりするものじゃないよ
と言うのはともかく
君の考えるシチュエーションでは、電池は常に一定の電圧を発生させると考えて支障はないが
回路の抵抗・インダクタンスが0だと考えるのはまずいのだよ
コンデンサの電圧降下で足りない分は、回路自体の抵抗成分による電圧降下だと考えればそれほど間違ってない
こういうのを過渡現象というので、詳しく知りたければ調べてみるといい
>>202 陰極線とかについて調べると良いかな
電子そのものの発見だってその頃だし
回路の抵抗は過不足部分を補うように変化するのでしょうか?
はい気になるので調べてみようと思います
電圧は位置エネルギーだと上で答えて頂きましたが、それはあくまで比喩的な言い方だということでしょうか?
205に追加です。
今「何故直流回路に関する問題で、接地している点があっても接地していない時と変わらない求めかたで答えがでるのか」という疑問も抱えているのですが、これも「電流が電圧(エネルギー)を持つわけではない」ということに関係しているでしょうか
電圧はエネルギーなの?
208 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 02:19:53 ID:hh0bJngb
俺いままでの回答者じゃないけど答えとこう。いないみたいなんで。
>>205 >>203をもっと詳しく話しておく。どこまで分かってるか分からないので最初から。
我々がふだん絵に描くような電気回路っていうのは、現実の電気回路を非常に簡略化したものになっている。
現実の回路はもっと複雑だ。例えばふつう抵抗といった場合、カラーバーがついてるあれを想像するかも
しれないが、実際には導線そのものにも抵抗はあるし、コイルにも当然抵抗があるし、電池の内部にも抵抗がある。
(インダクタンスや電気容量もある。まあ今は関係ないので触れないが、
現実の回路設計では考慮しないといけないときもある。)
だから、「電池とコンデンサーをつないだ回路」みたいなのはふつう実現できないわけ。
現実に電池とコンデンサーをつなぐと、実際には「電池+コンデンサー+抵抗」な回路になる。
この回路では、電池の起電力が、コンデンサーの極板間の電圧 + 抵抗による電圧降下 に等しい。
最初のうちはコンデンサーの電圧が小さく、流れる電流が大きいので抵抗による電圧降下が大きい。
そのうちコンデンサーの電圧が大きくなってきて、流れる電流は小さくなって抵抗による電圧降下が小さくなる。
やがてコンデンサーの電圧が電池の起電力と等しくなり、電流は流れなくなって抵抗による電圧降下は0になる。
抵抗は変化しないと考えていい。(現実には発熱による変化はあるけど、まあ重要じゃない。)
電気容量の大きなコンデンサーを電池に直接つなぐと、大きな電流が流れ続けて危険なので注意しよう。
あと、電圧がじゃなくて電位が位置エネルギーな。
厳密な言い方をすれば、単位正電荷(+1Cの電荷)の位置エネルギーが電位。
力学でいえば gh に相当する。(mghが重力の位置エネルギーな)
209 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 02:21:24 ID:hh0bJngb
>>206 それは、電位の基準をどこにとっても物理的には違いがないから。
個々の素子のはたらきは電圧(=電位差、2点間の電位の差)で決まるので、
それぞれの位置の電位の値そのものは影響しない。
210 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 02:30:45 ID:hh0bJngb
正直いきなりこんな説明されても理解が追いつかんかもしれないけど。
まあそんなもんだ。気長にやるしかない。
分かんないとこあったら付き合うし、同じことでも何度でも聞いてくれ。
>>208 >電圧がじゃなくて電位が位置エネルギーな。
マジっすか?
電圧も電流もエネルギーではない。電圧は電圧、電流は電流だ。
それらの量とエネルギーとの間の関係を示す式が色々とあるのでまずは暗記だ。
関係式は互いに矛盾するように見えるのもあるので、覚えたら具体例を想定して
よく検討してみること。
つまり、エネルギーてなんですか?
ますますこんがらがって・・・????
ちょいと長くなるぞ。
歴史的にまず考えられたのが運動エネルギー
抵抗・摩擦の無視できる経路上で物を転がすと
同じ高さで速さの2乗が同じだから「これ保存されんじゃね?」と
うすうす気付いてたのがホイヘンスとかライプニッツ。 で、
mv^2をエネルギーと名付けたのがヤングで19世紀、つい最近だ。
次に、運動エネルギー1/2mv^2を変化させる要因として
仕事が(物体が受ける力)と(物体の変位)の内積で定義される。
【物体の運動エネルギーの変化は受ける仕事に等しい】
これがエネルギー原理で、まあ力学的エネルギー保存の御先祖。
作用反作用で考えると分かるが、運動エネルギーを持つ物体は
静止するまでにそれと同じ仕事を外部に行うので、
エネルギーは仕事をする能力と解釈できる。
受ける力のうち、保存力といわれる力(重力・弾性力)の仕事は
途中経路によらず位置だけで定まるので、基準点に移動して
どれだけの仕事を行うかで位置エネルギーとして別立てで扱える。
更に、様々な力や状態に対して「どれだけの仕事をなしうるか」で
エネルギーを定義していく。熱とか波とかまあ色々。
で、現在では、まず仕事を基準として定義して
エネルギーを「仕事をなしうる能力」として定めてるわけだ。
そういう漠然とした質問の仕方しかできないうちはだめなんだけど、
納得が行く直前はなんかもやもやして落ち着かないもの。もうちょっとがんばれ。
なんでもいいから、>208の
> 厳密な言い方をすれば、単位正電荷(+1Cの電荷)の位置エネルギーが電位。
みたいのを声に出して覚える。
問題を解いてくうちにこういうものなんだなという感じがつかめる。
216 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 14:39:54 ID:i9jRTbpq
大学生ですが 問題の内容が高校レベルなので質問させていただきます。
地平線から地平線まで月が昇って沈むまで何個の月が必要か?
みたいな問題なんですが 英語から約したんで少し日本語が怪しいですが よろしくお願いします。
>>216 そんなん観測地点の緯度や天球上での月の位置(赤緯)による
常識的には、地球の月は1個じゃねえの?
220 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 21:21:36 ID:hh0bJngb
>>219 普通は運動エネルギーがK、位置エネルギーがU、力学的エネルギーがE=K+Uかな。
位置と速度の関係のグラフというのはよく分からない。というかホドグラフという言葉も
>>177を見て知ったところだ。
221 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 21:22:39 ID:hh0bJngb
>>216 何か誤訳な気がするというか、問題文の意味が分からんな。もとの英文ある? なぞなぞなんだろうか……
222 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/18(木) 21:26:15 ID:hh0bJngb
エネルギーは、とりあえず「保存する何か」であるということが重要かなぁ。
何が起こっても、その総量は一定でありつづけるような量。運動量とかもそうだけど、それが本質だと思う。
で、それが運動エネルギーとか位置エネルギーとかいろいろな形にとる。
で、異なる物体間のエネルギーの受け渡しは、仕事とか熱とかの形態をとるってことだ。
>>216 怪しいのは日本語でなくキミが大学生ということ
全くワケワカメだ
でもそれよりオカシイのはそれに答えているヤサしい人w
暇人をからかうのは逝くない。
>>216 英語wからちゃんと訳さずに、約しちゃった横着者めw
今夕沈む月を暫く見てたが、ずっと1個だったなw
まー半分だったから0.5個でも十分かなww
でも0.1個のときは月が見えないだろうなwマジw
>>208 確かに難しいですね。しかし丁寧な説明で分かりやすいです。
そう言っていただけると大変心強いです!
接地についての疑問がまだ解消できないのですが、
接地するということは、
地球という無尽蔵の溜め池から電子を自由に持ってきたり、
また押し付けたり出来るようにする、ということですよね?
電子の移動は接地した所が地面と同じく電荷0になるように
行われ、その移動によって接地した所は電位が地面(を位置エネルギーの基準と取った場合、)
と同じ0になりますか?
しかし複雑な回路(今取り組んでいるのは直流回路の範囲ですが)の一部分を
接地した場合、どこまでが「接地した所」といえるのでしょう?
また、電流が流れていく仮定で接地点に差し掛かると、
そこで電子が地面に流れていってしまったり、
入ってきたりしないのかと考えてしまいます。
228 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:19:25 ID:5uAeo3RP
>>227 接地するということは
> 地球という無尽蔵の溜め池から電子を自由に持ってきたり、
> また押し付けたり出来るようにする、ということですよね?
これはそのとおり。
> 電子の移動は接地した所が地面と同じく電荷0になるように行われ
ここがちょっと違うな。別に電荷は0にならなくてもいい。
> その移動によって接地した所は電位が地面(を位置エネルギーの基準と取った場合、)と同じ0になりますか?
接地したところは電位が0になるが、別に「電子が移動し、電荷が0になることによって」電位が0になるわけじゃない。
電位っていうのは、その値そのものは意味をもたない量だ。
例えば起電力1.5Vのおなじみの単三電池かなんかを考えたとき、その両端の電位の差は1.5Vと決まっているが、
両端の電位は決まっていない。正極が1.5Vで負極が0Vと考えてもいいし、別に正極が101.5Vで負極が100Vと考えてもいい。
電位の値そのものは物理的に意味を持たない。
負極を接地してやれば負極が0V、正極が1.5Vに定まるが、このとき別に物理的に何かが起こっているわけじゃない。
ただ電位の基準がそのように決まっただけだ。
229 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:19:57 ID:5uAeo3RP
> 複雑な回路(今取り組んでいるのは直流回路の範囲ですが)の一部分を
> 接地した場合、どこまでが「接地した所」といえるのでしょう?
接地点から等電位のところまでが接地されていると考えればよい。
導線でそのままつながっているところまでだ。
> 電流が流れていく仮定で接地点に差し掛かると、
> そこで電子が地面に流れていってしまったり、
> 入ってきたりしないのかと考えてしまいます。
そういうこともある。コンデンサーの片側を設置した場合とか。
ただ、普通に電流が流れている状態でどこかが接地されているなら、
そこでの電流の出入りはない。電流は高電位のところから低電位のところへと流れるわけで、
接地されている箇所と地球との間には電位差がないから。
何となく思ってるんだが、
クーロン力による位置エネルギーとしての電位(電位のもともとの定義)と、
回路における電位ってのはいったん別々にして理解したほうが分かりやすいかもしれん。
位置エネルギーの何とやらが分かってなくても回路は理解できるよ。
230 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:22:57 ID:5uAeo3RP
まあ接地した地点で物理的に何が起こっているのかを詳しく考察するよりは
単に、電位の基準点を定めるという意味だけを理解しておけばいい。
「ここが0Vです」マークだと思えばよい。
>>228 接地による電子の移動は、自分は今まで
「電荷が0で無いところを、電子の供給または吸収によって、電荷0にするために起こる」
と誤解していたのですが、(偏りをなくす方向に働くものだと)
実際は接地しているとき、何が原因となって電子の移動が起こるんでしょうか?
232 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:36:19 ID:igpdafF3
とても初歩的な問題で申し訳ないのですがお願いします
図のように、棒に3つの力が働いている。このとき、点P、点Qのまわりの力のモーメントMp、Mqをそれぞれ求めよ
4.0N
↑
P―3.0m―Q―2.0m―R
↓ ↓
1.0N 2.0N
「まわりの力」という言葉の意味もわかりませんし、解法もわかりません。
何か書き込むのが必要なんでしょうか?
>>230 すみませんリロードし忘れていました…
そうですか、確かにそれで問題を解くには差し支えなさそうです。
ありがとうございます
234 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:37:33 ID:igpdafF3
かなりズレてしまいました
4.0NはQから上に、2.0NはRから下に出ています
「まわりの力」じゃなくて「まわりの力のモーメント」。「まわりの」は「力のモーメント」にかかる。
ようするに授業全然聞いてなかっただけだから質問しちゃ駄目。
236 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:43:07 ID:5uAeo3RP
>>232 まわりの力じゃなくて
点P、点Qのまわりの 力のモーメント な。
教科書もってるなら力のモーメントの定義がどっかに書いてあるはず。
棒に働く力の合力は? と聞かれたら、全部足せばいいだけなのですぐ求まるが、
力のモーメントは? と聞かれたら、どこか基準点を指定しないと値が決まらない。
237 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:44:29 ID:5uAeo3RP
かぶった。
>>233 念のためコメントしとくが、ふつう、接地してない状態から接地した状態への変化を問うような問題は出ない。
最初から最後まで接地しっぱなしだ。そこが基準点ってだけ。まあもう何となく分かってるぽいからいいかな。
>>232 モーメントは点回りの中心からの距離×力だから
時計回り方向を正とすると
P点回りのモーメントは
0×1.0-3.0×4.0+5.0×2.0=-2.0N・m(反時計回り方向に2.0)
Q点回りのモーメントは
3.0×-1.0+0×4.0+2.0×2.0=1.0N・m(時計回り方向に1.0)
となるのでは?
239 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 00:56:23 ID:igpdafF3
>>235 どうもすいません…。
教科書をコピーしたプリント配って読んでるだけの授業なのでさっぱりなんです…。
>>236 ありがとうございます。合力もよくわからないのですが頑張ってみます
>>238 なるほど…よくわかりました。ありがとうございます。式を見てやっと意味がわかりました
学力の欠如した教師は教科書棒読み・丸写しだからなー。
基本をきちんと理解して使いこなすのと、
お経みたいにただ唱えるのは全然違う。
解説の丁寧な易しめの問題集で独学で理解した方がいい。
ちなみに本当にその教師に学力があるかどうかは
マーク選択の問題(学校で使ってないやつ)で質問に行けば分かる。
のらりくらりとはぐらかしたり逆ギレしたりして
結局正解を言わない奴はダメ、月給泥棒。
何言ってるか分かんないけどスッと正解が出せれば
解説・指導する能力かやる気が無いだけ。
何で教師になったのか謎だが、授業をBGM程度で聞く価値はある。
問い1.
電場中の点Aから点Bへ+2.0Cの電荷を運ぶのに30Jの仕事が必要であった。AB間の電位差を求めよ。
問い2.
2枚の平行極板を5.0×10^−2m(メートル)離して向かい合わせ、極板間に300Vの電圧を加えたとき、極板間の電場の強さを求めよ。
この2問を教えて頂けませんでしょうか?
よろしくお願いします。m(_ _)m
いやです。
>>241 定義をそのまま使ったような簡単な問題の解答を教えてもしょうがない。
教科書読んで自分で考えろ。
244 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 21:19:17 ID:5uAeo3RP
>>1に一応書いてあるんだが、丸投げって言葉の意味あんまり知られてないのか。
ここにいるのは自動回答マシーンじゃないんでね。
教科書あるなら電位とか電場の定義のところを見てさ、あるいは問題集あるなら類似問題の解答・解説を見たりして、
それで分からないところがあるなら具体的に質問してくれ。
>>241 問い1
電位差(V)=W/q=30/2=15V
問い2
電場(E)=V/d=300/5.0×10^-2=6.0×10^3
つーかもうこのスレ必要ないな。
工房レベルの問題は教科書読めば解けるもんばっかだし
250 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 22:07:53 ID:5uAeo3RP
>>249 理解力は人それぞれだろ。教科書読んで問題解けない人は珍しくないぞ。
いや珍しいよ
253 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 22:33:54 ID:kMpt47cN
質問させて頂きます。
<問題>
※図のようにビーカーに水を入れ、台ばかりでその重さを量ったらW@であった。
重さWAのおもりをばねばかりにつるし、※図2のようにビーカーの水中に完全に
入れたところ、ばねばかりはWBを示した。
(1)おもりにはたらく浮力の大きさを求めよ。
(2)水がおもりから受ける力の大きさと向きを求めよ。
(3)台ばかりが示す値を求めよ。台ばかりが示す値は、上皿ビーカーから受ける
抗力の大きさに等しいとする。
※図
http://pc.gban.jp/?p=10060.jpg ちょっと文が長すぎるんで分割します。
254 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 22:34:57 ID:kMpt47cN
僕の考えでは(1)は、
下向きに働く力:おもりの重さWA
上向きに働く力:ばねばかりの弾性力WB,浮力F
と考えて、WA=WB+F ⇔(答)F=WA−WB
となりました。
(2)は今まで出たW@,WA,WB,Fの中から考えると
水に力を加えているのはWAだけだと考え
(答)下向き,WA
となりました。
(3)は
下向きに働く力:W@,WA
上向きに働く力:WB
と考え
(答)W@+WA−WB
となりました。
他の力学の問題では『重力はgとする』と記述があるのですが、
この問題にはそれがなかったのでgなどを使いませんでしたが、
正直合ってる気が全くしません^^;この穴だらけの解答を
正してはくれないでしょうか?
長文だらだらすいません;;
257 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 22:50:57 ID:kMpt47cN
258 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 22:52:49 ID:kMpt47cN
あとは自己解決します。
259 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 23:08:04 ID:5uAeo3RP
なんか妙な展開になってるが、
>>254は全然丸投げじゃないぞ。
こういう風にばねばかり、おもり、水など、複数の物体がごちゃごちゃと積み重なっているときは
作用反作用の法則を忘れないこと。
例えば(2)なら、水がおもりから受ける力ってのは、おもりが水から受ける力の反作用だ。
おもりが水から受ける力ってなんだ? そのへんを考えてみればわかる。
なんか怖い流れになってますが質問させていただきます
ロケットは燃料を燃焼させてガスを噴射させることで推進力を得る。
宇宙空間を静止座標系から見て一定の速度Vで飛んでいた全質量Mのロケットが
質量mの燃料をきわめて短時間に、ロケット本体から見て後方へ相対速度vで放出した。
本体が得た速度は静止座標系から見てどれだけか?
解答には 本体が得た速度をV'とすると、燃料が得た速度はV'−vである。
となるんですが どうしても燃料が得た速度はV'−vのV'−vがわかりません
これはどうやってもとめたのでしょうか?
261 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 23:16:59 ID:5uAeo3RP
>>260 もともと本体の速度が V だったから、燃料の速度も V だった。
それが燃料を放出して、本体の速度が V+V 'になったわけだ。
その V+V' に対して、燃料の相対速度が v なわけだから、放出後の燃料の速度は V+V'-v だ。
262 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 23:17:02 ID:ePdOXQXe
>>247 これがゆとりか…
こんなのがもうしばらくすると大学に入ってくるんだな
嘆かわしい
>>261 放出後の燃料の速度は V+V'-v で 得た速度はV'−v
え?燃料の速度も Vだったんですか?ななぜ?
ロケット本体から見て後方へ相対速度vで 初めて 放出したんじゃないんですか?
264 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 23:31:40 ID:5uAeo3RP
>>263 ロケットは燃料を積んで飛んでるんだよ。
>>264 つまり宇宙空間で常に燃料Vを放出してるんですね
でも加速度はしょうじないんですか?
>>265 まともに相手して欲しかったら、自分宛のレスは100万回音読してから書き込むように
>その V+V' に対して、燃料の相対速度が v なわけだから、放出後の燃料の速度は V+V'-v だ。
ここで燃料の真の速度Xとして 相対速度がvだから
v=X−(V'+V) X=v+V'+V となるんですが?
268 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 23:43:41 ID:5uAeo3RP
>>265 あーえっと、誤解があるようなので詳しく説明しておこう。
ロケットは、一定の速度で運動したいときには、燃料を積んだまま放出しないでおく。
要するに何もしないで飛んでる状態だ。この状態では ロケットの速度 = 燃料の速度 となっている。
一体になってまとまって飛んでるわけだから、速度が等しい。ここまではOK?
ロケットが加速したいときには、燃料を後方に放出する。……といってもイメージが湧かないかもしれんが。
実際には燃料を燃やして噴射してるんだろうけど(宇宙ロケットの機構には詳しくないが)
力学的には燃料を後方に投げてるのと変わらない。
実際にやるときには、燃料を少しずつ後方に放出していくわけだ。
でもそれを考えると高校物理のレベルを逸脱するので、もっとシンプルな考え方として、
燃料を全部一度にどばっと放出することを考える。これなら簡単な運動量保存の問題になる。
つまり、最初は何もせずにただ燃料を抱えたまま飛んでいて、ロケットの速度 = 燃料の速度。
で、燃料を放出したあとは、ロケットの速度と燃料の速度との間に差 v が生じているわけ。
>>262 は?
現役早稲田生ですが何か?
何か勘違いしてんのかコイツ
>>268 ロケットの速度 = 燃料の速度
なるほど わかりました
ほんと詳しくありがとうございました
271 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/19(金) 23:52:52 ID:ePdOXQXe
>>269 一年か二年?
研究室配属前に退学しようね^^
272 :
>>267:2007/10/19(金) 23:55:02 ID:???
すいません
燃料から見た場合で考えるんですね
逆でした
教科書をちゃんと読んでないのが原因。
わからない部分を何回も読んでみると、何がわからなかったのかがわかるようになる。
>>273 お前こそ早稲田のイメージ悪くなるから黙ってろよ。
ていうか死んでいいよ。
278 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 00:06:43 ID:ePdOXQXe
早稲田の四年にはカスが一匹いるだね
学会いってろくでもない早大生が居たらこいつで決定だな
早稲田の4年生になった夢でも見てんだろ。
早く目を覚ましてくれ。
早稲田は所詮、国立落ちこぼれ組だからな・・
あ、ごめん。本当の事言って。
こんなやつに高い学費払ってる親の顔が見てみたいね
早大生だろうが東大生だろうが、
>>269が馬鹿であることに何の代わりも無い。
どんな大学にも馬鹿はいるってだけのことだな。
僻みっていう言葉が好きなんだな。
いっつも僻みのことばっかり考えているせいなんだろな。
>>278 自分の事言ってどうすんの?
ネタだとしてもつまらないよ。
学会(笑)
早稲田が落ちこぼれ組なら他の国立大の8割り以上が大学としての体を成さなくなるな。
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
バカに構うな
?
294 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 02:10:15 ID:VNrWsTZj
質問させて頂きます。
【問題】2枚の平行板コンデンサーが、0.5mmの間隔をあけて平行に置かれている。
平行板の面積はそれぞれ280cm^2である。コンデンサーの電気容量が1.0μC
のとき、平行板間に生じる電場はいくらか?
電気容量が1.0μCっていうのが疑問(出題ミス?)なのですが
よろしくお願いします。m(_ _)m
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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僻みの大好きな早稲田の人の関係で荒れているようだが、かまわず
>>294 電場の次元、というか単位は[V/m]であることはご存知ですね?
結論から言うと、この問題は、電荷によって平行板間に生じる電圧[V]を
平行板の間隔[m]で割れば答えが出ます。
「電気容量が1.0μC」出題ミスなのは、「コンデンサに蓄えられた電荷は
1.0μC」と書こうとして間違えているわけです。
あとは、平行板コンデンサに蓄えられる電荷の公式
Q=εSV/d
に
Q=1.0×10^-6[C]
S=2.8×10^-2[m^2]
d=5.0×10^-4[m]
ε=8.9×10^-12[F/m]
(平行板の間は真空と仮定)
すれば平行板間に生じる電圧Vが求まります。
これをdで割ればよいわけです。
なお、単純に割り算することは、厳密には平行板間の電気力線が平行板で囲まれる
空間から外に漏れず、平行板に垂直になる場合のみ許される話です。
これを満たすには平行板の面積が無限でなくてはならず、有限の場合は平行板の
フチから外にちょっと曲がった電気力線が出たりもするわけですが、計算結果に
大して違いがないので(出題者はどうやら有効数字2桁程度の精度しか求めていない
ようですし)、この単純な割り算でも答えが出たものとみなしてよいわけです。
304 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 02:55:35 ID:1M+iOxe1
>>294 よろしくお願いしますじゃなくて、何が分からないのか書いてほしい。教科書もってる?
たぶんコンデンサーの各々の極板に蓄えられた電荷が±1.0μCなんだろうね。
コンデンサーの電気容量は、極板間隔と面積から求められる。真空の誘電率を使えばよかろう。
そしたら Q=CV で電位差が分かるから、電場もわかる。
これで不明な点があったらまた質問してくれ。
305 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 02:56:13 ID:1M+iOxe1
よくかぶるな俺w
306 :
303:2007/10/20(土) 03:21:55 ID:???
>>304 ごめんよ先に提出しちった。
補足しておくと、平行板コンデンサの平行板間から外に漏れ出た電気力線が
電波になるわけです。まあ電波を発生させる方法は他にもいろいろあるんです
が、電波の電磁気学的な定式化も含め、詳しい話は大学で勉強してください。
この漏れた電気力線は、特にマイクロ波ぐらいの周波数を扱う回路を設計する際
には深刻な問題を引き起こしたりするので、回路屋さんにとっては厄介な存在です。
そんな長文書く程の問題でもないだろ。
何このスレwww
309 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 05:10:37 ID:dPH1th0W
http://imepita.jp/20071020/182730 図12-23では、女性が円柱状のドラム缶の上においた板を押して転がしている。
ドラム缶が板の長さの半分L/2だけ動いた。
ドラム缶は滑らず、飛び跳ねもせずに滑らかに転がり、
板もドラム缶の上を滑らない。
(a)板はドラム缶の上でどれだけの長さ転がったか。
(b)女性はどれだけの長さを歩いたか。
解答は(a)L(b)1.5Lらしいですが
いくら考えても(a)0.5L(b)Lにしかなりません。
何方か解説お願いします。
310 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 05:57:33 ID:1M+iOxe1
>>309 俺もぱっと見たところ(a)0.5L(b)Lな気がする。何か考え違いをしているかもしれん。
>>306 丸投げには罰としてそういう嘘を教えるわけかw
>>309 そう (a)0.5L(b)L だな。
その本が間違っている。
しかし、その絵(シチュエーション)がいかにも不自然だ。
結構重い板でないと「滑らずに転がる」のは困難だなw
なぜ金髪女性? どうせなら水着で。。。w
動滑車と紐を考えてみるとよいかも。
>>311 たしかに
>>306は電波だw
コンデンサーの電気容量は、極板の間隔d(m)に反比例するのがどうもイメージできません。
解説お願いします。
・質問者は何が分からないのか、どこまで考えたのかを明記しましょう。
問題の丸投げはダメです。丸投げに答えるのもダメ。ヒントを示す程度に留めましょう。
317 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 16:26:33 ID:VNrWsTZj
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
xyz直交座標をとりy軸の正の向きに一様な磁界をかける。y=Lの位置に十分広い蛍光版Sをy軸と垂直に置き
y軸とSとの交点をPとし、さらにS上に、Pをとおりx軸と平行にX軸を取る。原点から質量m、電荷−e(e>0)の
電子をyz平面内でy軸と正の向きとなす角θで同じ速さvで連続的に放射する
問、磁束密度の大きさを0からゆっくり増加させていくとS上の輝点がゆっくり移動して、はじめてX(ラージ)軸上に
達した。このときの磁束密度の大きさは?また輝点のX座標は?
という問題なのですが、T(1)=t/2となっていて、これはどういうことなのでしょうか・・・
何をやっているのか、さっぱりわからないのです。教えていただけないでしょうか。
ここまでで、一応この問題の設定である、xz平面に射影した等速円運動の周期T=2πm/(Be)と電子が発射されてから
Sに到達するまでの時間t=L/(vcosθ)を求めました。
初歩的な質問ですいません。
コンデンサーにおいて、電池の+極側にプラスの電気、−極側にマイナスの電気が流れますが
プラスの電気は普通電圧が高いところから低いところへ流れるのではないのですか?
>>320 >電圧が高いところから低いところへ
意味不明
>>313 コンデンサーの極板感覚が近くなるという事は、
負に帯電した極板と、正に帯電した極板の距離が近くなるという事です。
すると、そこにクーロン引力が生まれるのでさらに電荷を引き込む事が出来るといったイメージです。
同じ表面積の磁石でも、磁力の強い磁石の方が多くの砂鉄を引き付けるのと同じです。
323 :
320:2007/10/20(土) 17:38:45 ID:???
>>321 電圧ではなく電位でした。
上側の極板にある電子はなぜ電位が高いところから低いところへ流れるのかよくわかりません。
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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>>322 >クーロン引力
は極板の間隔d(m)に反比例する
のでつか?
確かに、気の毒だが人にイメージを語る前に
もう少し正確な理解を心掛けた方が良いな。
328 :
309:2007/10/20(土) 21:26:24 ID:???
>>310,311
レスありがとうございます。
やっぱり本の間違いですか・・・
>なぜ金髪女性?
この本、原本が英語なんですよ。
>その絵(シチュエーション)がいかにも不自然だ
不自然な、というか変な問題多いですw
アルマジロの運動のx(t)グラフとか
クリームタンジェリンの放物運動とか
人間大砲で観覧車を飛び越える問題とか・・・
>動滑車と紐
なるほど・・・理解が深まりました。
329 :
309:2007/10/20(土) 21:27:18 ID:???
330 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 23:44:52 ID:1M+iOxe1
>>320 プラスの電気・マイナスの電気なるものがそれぞれ独立に運動するかのようなイメージは、
あんまり適切でないというか混乱の元になりそうなので、やめたほうがいいと思う。
電池・コンデンサー・抵抗を直列につないだ回路を最も単純に理解するには、
とりあえずコンデンサーがないと考えれば単に電流が流れるだけなんであって
そこにコンデンサーが入っていることにより、そのうち電流が止まると考える。
結果としてコンデンサーの両極板に正電荷・負電荷がたまる。
これなら電流が流れる向きは一目瞭然だろう。
実際にはコンデンサーの両極板は短絡されているわけではないから、ここを直接
電流が流れると考えるのは分かりづらいんだが、回路を理解するにはそれでいい。
電子の動きに着目して考えるのであれば、実際に起こっている出来事は
コンデンサーの高電位側の極板から電池の正極へ、そして電池の負極から低電位側の極板へと
電子が移動しているわけだ。
電子は電位が高いほうへと移動していくから、このようになる。
「コンデンサーの高電位側の極板から低電位側の極板へと電子が移動する」と考えるから
混乱しているのかな。電池の存在を忘れないように。
331 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/20(土) 23:48:40 ID:1M+iOxe1
>>313 「反比例する」という定量的な関係をイメージで理解しようとするのはなかなか難しいと思うが……
計算して、反比例だってことを導けるならそれでいいんじゃないの。
単に、極板を近づければ電気容量が増えることに対する定性的なイメージは
>>322でいいけど。
332 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/21(日) 00:00:03 ID:cfZjLnzX
>>319 電子はy軸方向には等速で運動しつつ、xz平面に射影すると等速円運動になってるわけでしょ。
その等速円運動がちょうどz=0になるときに、スクリーンに当たればいいわけだ。
そのためには、スクリーンに当たるまでの時間tと、等速円運動の周期Tとがちょうどいい関係になってればいいわけ。
あとは等速円運動がどんな感じに起こっているのか考えればいいんだが……
T=t/2では確かにおかしい気がするな。T=2tだと思わない?
>>313 コンデンサの場合に限ってだけど、極板間の電場は単位は違うが電荷そのものを
表している。それと、(電場)×(距離)=(電位差)という関係がある。これがすべて。
あとは問題により、電位差一定または電荷一定という条件が課される。
正電荷と負電荷が引き合うということで考え始めると、どういう状態で平衡に達するか
という議論になってなかなか面倒。疑問を忘れずに持ってればそのうちわかるよ。
>>333 >電場は単位は違うが電荷そのもの
は? 冗談は佳子さん。
335 :
333:2007/10/21(日) 00:58:38 ID:???
やっぱりこういう極端な表現は刺激が強すぎるかw
>>313 電場に漏れがないとすれば、ガウスの法則より2極板間の電気力線は4πkQ本。
よって電場は4πkQ/S[V/m^2] で極板間では一定。
これよりコンデンサー内の電位はV=4πkQd/S[V] で、
ここにk=1/4πεを代入して、V=Qd/εSとなる。
コレを変形して、Q=ε(S/d)*V より C=εS/d でキャパシタンスはdに反比例。
大学で電磁気学を既に勉強した人間は式で理解するけど、
それをそのまま伝えたんじゃあ、高校物理がよくわかってない高校生には
不親切ってもんだろ。相手はまだマクスウェルの方程式すら習っていない
ことに注意。
338 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/21(日) 03:04:16 ID:cfZjLnzX
>>337 俺
>>331だが、何で反比例かってのを理解するには結局
>>336以外には仕方ないだろうと思う。
一応ここまでは高校でもやるし。
電荷が一定なら電場も一定だから電位差が距離に比例、ってことを理解してくれりゃいいんだけどな。
イメージだけでそれ以上の理解を目指すのは無理でしょ。
クーロン力 F = -ke^2/r^2
で陽子を中心に半径rのところを速さvで回る、
質量mの電子(電荷e)の力学的エネルギーなんですけど、
向心力 F = -mv^2/r
量子条件として r = nh/2πmv
また、Fから r = ke^2/mv^2 となるから
v = 2πke^2/nh
E = (1/2)mv^2 + ke^2/r
= (1/2)mv^2 + mv^2
= (3/2)mv^2
= (3/2)m・4(πke^2)^2/(nh)^2
= 6m(π^2)(k^2)(e^4)/(n^2)(h^2)
となったのですが、これで良いのでしょうか。
n番目の軌道を回る電子です。
質量m、クーロンの定数k、電荷e、n番目、プランク定数h
だけで表せとか言われたのでやってみたのですが、符号とかいろいろが不安なのです。
340 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/21(日) 03:30:51 ID:cfZjLnzX
>>339 符号がおかしいことに感づいたのは結構。
クーロン力による位置エネルギーは、rが大きくなったときに大きくなるか小さくなるかを考えてみればいい。
引力なわけだからね。
てことは、
E = (1/2)mv^2 - ke^2/r
ですか?
これだとr→0で-∞、r→∞で0
距離を離すには仕事がたくさん必要だから、これなら
rが増えたときに位置エネルギーは大きくなりますよね?
力学的エネルギーが負になるのが気持ち悪くてプラスかと思ったんですが
マイナスで良かったんですね。
342 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/21(日) 04:57:24 ID:cfZjLnzX
343 :
320:2007/10/21(日) 09:23:51 ID:???
>>330 >コンデンサーの高電位側の極板から電池の正極へ、そして電池の負極から低電位側の極板へと
>電子が移動しているわけだ。
ここがよくわかりません。
正極の方が電位が高いのではないのですか?なのに、正極→負極へと流れるのですか?
344 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/21(日) 10:06:55 ID:cfZjLnzX
>>343 電池の中にまで言及したいのなら、そういう単純な考え方はできない。
>>330のその文も微妙なところで読点打ってあるでしょwちょっと分かりにくかったか。
ボルタ電池とか習ったことあるかもしれんが、電池ってのは他のエネルギー源を利用して
無理やり低電位側に電子を押しこむような装置だ。
345 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/21(日) 21:42:18 ID:IXYARwi7
単振動の問題だけど
軽いばねの下端に、質量2mの物体Pと質量mの物体Qを接合部したものをつるすと、ばねは自然長からaだけ伸びて釣り合った。重力加速度をgとする。
(1)ばねの定数は(a)であり物体を上下に振動させたときの周期は(b)である。
釣り合いの状態にあるとき、Qを静かに切り離すと、Pはもとの釣り合いの位置から(c)だけ上の位置を中心にして、振幅(d)、周期(e)で振動する。また、振幅の中心を通過するときの速さは(f)である。
(2)次にPだけをつるしたばねをエレベーターに付けた場合を考える。
エレベーターが、上向きに大きさaの加速度で運動しているとき、エレベーター内で見ると、ばねが自然長からaだけ伸びてPは静止した。aは(g)である。また、Pを上下に振動させたときの周期は、(e)の(h)倍である。
(a)=3mg/a
(b)=2π√a/g
まではわかりました。
Qを切り離した後からわかりません。
どなたか解説お願いします。
重力加速度の大きさがg=4.0[m/s^2]、音速が18[m/s]である世界で、
崖の上から石を静かに離した。
石を離してから10[s]後に音を聞いた。崖の高さh[m]を求めよ。
お願いします。
>>345 Qを切り離した時のつりあいの位置はaでは無い。
つまり釣り合いの位置からaの位置まで引っ張って
そこから静かにはなした時と同じ問題になる。
>>346 石を離してから
石が崖の下まで落ち地面と衝突して音波が励起され
耳に届くまでの時間が10秒だと言う事実から
崖の高さはもとまる
349 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/21(日) 23:59:16 ID:vwD+kUU5
>>345 (1)
@質量2mの時の釣り合い位置を求める→(c)
A振幅は最初の釣り合い位置と@で求めたつり合い位置との距離→(d)
B周期(e)は2π√(M/K)にPの質量2mと求めてあるばね定数3mg/aを代入してやればよい
ちなみに
(c)a-(2/3)a=(1/3)a
(d)(1/3)a
(e)2π√(2a/3g)
(2)加速度も自然長から伸びもaになってる?(エレベーターの加速度と(1)のaも同じ値?)
自然長からの伸びをxとする。
Pにかかる下向き方向の見かけの力は2m(g+a)だから
ばね定数をkとするとよりk・x=2m(g+a)
より自然長からの伸びx=2m(g+a)/k
エレベーター内での見かけの質量は(g+a)/g倍になるので
周期は√((g+a)/g)倍になる。
(1)の自然長からの伸び量aと(2)の加速度aが単位違いで同じ値のならば
kに位置で求めた3mg/aを代入してやればよいがややっこしい。
350 :
349:2007/10/22(月) 00:10:33 ID:???
訂正
(1)
@質量2mの時の釣り合い位置を求める,元の釣り合い位置との距離→(c)
A振幅は最初の釣り合い位置と@で求めたつり合い位置との距離→(d)((c)と同じ)
B周期(e)は2π√(M/K)にPの質量2mと求めてあるばね定数3mg/aを代入してやればよい
ちなみに
(c)a-(2/3)a=(1/3)a
(d)(1/3)a
(e)2π√(2a/3g)
(2)加速度も自然長から伸びもaになってる?(エレベーターの加速度と(1)のaも同じ値?)
自然長からの伸びをxとする。
Pにかかる下向き方向の見かけの力は2m(g+a)だから
ばね定数をkとするとよりk・x=2m(g+a)
より自然長からの伸びx=2m(g+a)/k
エレベーター内での見かけの質量は(g+a)/g倍になるので
周期は√((g+a)/g)倍になる。
(1)の自然長からの伸び量aと(2)の加速度aが単位違いで同じ値ならば
kに(1)で求めた3mg/aを代入してやればよいがややっこしい。
>>348 落ちるまでの時間が二乗で
落ちてから届くまでの時間が一乗なので
どうしたら計算できるのか教えてください
>>351 崖の高さをxとかhとか何でもいいから文字でおいて
それと時間の関係の式をつくってみ。
353 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/22(月) 00:34:40 ID:/ve1aVSD
>>351 とりあえず [石の落下時間] + [音が伝わる時間] = 10秒 という式は立てられると思う。
これを解くところでつまづいているんだと思うけど、そういう理解でいいかな。√h とか出てくるからね。
とりあえず x = √h とでも置いてしまえばただの2次方程式だよ。
354 :
349:2007/10/22(月) 00:50:27 ID:???
>>351 石が落ちるまでの時間をt1、
落ちてから音が届くまでの時間をt2
とすると。t1+t2=10
(1/2)・g・t1^2=2・t1^2=h
t2=h/18
の連立方程式を解けばよい。
上記の式からhとt2を消すと
2・t1^2=18/t2=18・(10-t1)
よりt1^2+9・t1-9=0の二次方程式の正の解を求めると
t1=6
t1+t2=10よりT2=4
よってh=72m
355 :
354:2007/10/22(月) 00:52:06 ID:???
訂正
石が落ちるまでの時間をt1、
落ちてから音が届くまでの時間をt2
とすると。t1+t2=10
(1/2)・g・t1^2=2・t1^2=h
t2=h/18
の連立方程式を解けばよい。
上記の式からhとt2を消すと
2・t1^2=18/t2=18・(10-t1)
よりt1^2+9・t1-90=0の二次方程式の正の解を求めると
t1=6
t1+t2=10よりT2=4
よってh=72m
正直、そんなレベルも問題につまづいてるようじゃ
テストも駄目そうだな
力学に限っては
現役だが
式覚えて何回か寝てると
勝手に脳内にイメージできるから
簡単に問題とけるよ
やってみ
357 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/22(月) 07:55:45 ID:k/xSkpqt
一行目 も→の
358 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/22(月) 16:07:41 ID:4RXnlBpi
速さVの物体に働く空気抵抗KVについて
Kはなにか単位をもっていますか??
KVがどんな単位か考えれば自ずと答えは出る
温度じゃねえの?
物理のエッセンス電磁気編にあるガウスの法則を用いて、電気容量の公式を導く問題なのですが、
「電気力線の本数をNとすると、N=4πkQ=Q/ε」 と何の解説もなく式変形をしていてわかりません。
解説お願いします。
そんなもん、4πkが1/εなだけじゃんか。
どっかにそれ書いてあると思うよ。
363 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/22(月) 18:17:01 ID:4RXnlBpi
>>359 kg/s
になったんですがおKですか??
文字が変わる式変形w
366 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/22(月) 19:07:29 ID:4RXnlBpi
>>364 やはり単位が
kg/s
にはなりませんか??
教えて下さい
あってますよ
質量を時間で割るということは、質量は時間とともに変化するのですか?
しませんよ
じゃ、なぜ時間で割るのですか?
重力加速度だって、m/s^2だけど、一定の値でしょう?
たとえが悪いかw
まあいいや
>>362 参考書を探ってみたところ書いてありました。
比例定数kは誘電率に反比例するのはなぜですか?
ヤング率について。
ヤング率の測定実験にて、ある本によると金属のたわみhは
h=(c/2d)・Δeの数式により求めることができるという。
ここで、cは2本の金属棒の支点間の垂直距離、dは望遠鏡・スケール(定規)と鏡の間の距離、
Δeは重りによるスケールの読みの変化量です。
しかしこの式の導き方がわかりません。
どなたか教えてもらえませんか?
マルチ乙
>>375 そういうのは反比例とは言わない。逆数という言葉を使う。
>>379 >反比例とは言わない。逆数
反比例と逆数の違いがチンプンカンプン???
>>380 反比例というのは元が2倍になれば、何かが2分の1になるというような動的な関係。
εとかkは単なる定数だから、2倍になったりしない。
kはクーロン力の比例定数として置いたものであり、
大学で習うMaxwell方程式のガウスの法則からクーロンの法則を導いた時の比例定数が1/4πεであることから、
両者を比較する事によりk=1/4πεとなります。
結局はクーロン力が何故、誘電率に反比例するかと言う疑問になると思うんですが、これは根の深い問題です。
分かりにくい説明になってしまいますが、説明してみます。
誘電率のイメージは静電容量C=εS/dの式からも分かるように、電気の貯め易さです。
クーロンの法則の式では、電荷を力に変えるフィルターの役割をしています。
誘電率が小さい物質中だと、その物質に電気を貯めないで、そのまますんなり力に変換するイメージで、
逆に大きな物質中では、その物質が電気を貯めやすいので、電荷量を力に変換するのが緩和されるイメージでしょうか。
>>382 物質によって温度や周波数に依存するが、キミには無関係
授業が熱に入りました。
参考書などを読んでも理解できなかったので質問させていただきます
熱容量50[cal/K]の容器に水が300[g]入っている。
これに、20℃の水を150[g]加えると、全体の温度は何℃になるか
という問題です
ワークの初めのほうの問題なので簡単なのだと思いますが
全くイメージできません
容器に移る熱の計算方法とかがわからないもので・・・
ここが分かったら後の問題はスラスラとけそうなきもするのですが
>>387 そこで諦めるキミは、科学者には向いていないよ。
ああ、まあ数値じゃなくて式でいいなら解けるか。でも単に
>>386が書き忘れてるだけだと思うけど。
390 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/22(月) 23:33:21 ID:k/xSkpqt
>>386 すいません
80℃の水が300[g]です。
すきません、高度100kmあたりの気圧ってわかりますか?
気圧を高度に換算する式とか、表みたいなのがあればいいんですけど、自分で探した限り低高度しかなくて・・・
すきませんってなんだorz
すいません・・・
太陽活動により変わるよ。
>>382 添え字ゼロの付いたε、ε0は変化しない。物理量の単位の関係を調整する定数にすぎない。
1/4πε0を1とする単位系もある。
>383や>384が言ってるのは物質の誘電率のことで、この話とは関係ない。
ε0の値は4π×10^(-7)と決められている。
それはμ_0だ
μ0は1/(4π×10^(-7))・c^2
すまん、反対だったみたいだな
>>391 Mを平均分子量として、対流圏での気圧変化は
P=P_0(1-(γ-1)Mgz/(γRT_0))^((γ-1)/γ)
但しz=z_0でP=P_0, T=T_0, γ=C_p/C_vとする。
全体が温度Tで熱平衡状態なら、
P=P_0exp(-Mgz/(RT))
となる。
と熱力学的に計算すると出る。
っと、すまん。もっと上の所なのか。
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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>383は>306の電波だな
404 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 10:11:38 ID:sM596jol
何か気になったので
>>383関連のことをレスしておくか。
まーなんというか、
>>383もものすごく好意的に解釈すれば、全く意味不明ってわけでもないが。
物質の誘電率εってのは、物質の誘電分極の起こりやすさを表す。
誘電分極ってのは教科書にもあると思うが、絶縁体に電場をかけたときに、物質を構成する原子核や電子が
電場によって引っ張られて分極を起こす現象だ。
分極によってできた電荷分布は、外部からかけた電場と逆方向の電場を生み出すので、
誘電分極は電場を弱める働きがある。
(まあ強誘電体とか特殊な物質もあるがあまり気にしないでおこう。)
εが大きいとkが小さくなるのはこれで理解できる。
「なんで反比例なのか」って言われたら、俺の常套句になるが、結局ちゃんと計算してみるしかないな。
物質中のMaxwell方程式とかの知識が必要になるので、高校の範囲ではフォローしきれないと思う。
405 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 10:17:34 ID:sM596jol
>>386>>390 20℃の水はある熱量Qを得て、ある温度Tになる。
80℃の水と容器は、それと等しい熱量Qを失って、同じ温度Tになる。
これで未知数が2つで式が2つだ。
80℃の水と容器とはまとめて1つの物質だと思っていい。
「水と容器をまとめて1℃上昇させるためにどれだけの熱量が必要か」を考えれば、これ全体の熱容量がわかる。
>>404 >高校の範囲ではフォローしきれないと思う。
キミに、その力量がないだけだろ。w
407 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 11:46:23 ID:sM596jol
>>406 言われて考え直したが、別に微分形のMaxwell方程式を持ち出す必要はないので、高校レベルでもできるか。
誘電分極だけ理解してもらえれば。もう質問者いないかもしれないけど書いてみるか。
408 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 11:53:14 ID:sM596jol
と思ったんだが、結局 P = χε0 E (P:分極、χ:電気感受率) 、ε=ε0(1+χ)とか話さなきゃならんのだよな。
やっぱ高校生に分かりやすく話すのは面倒か。
何で誘電体の話になるんだよ。元の質問は
「電気力線の本数をNとすると、N=4πkQ=Q/ε」(kとεからサフィックス0が落ちてる)
の式変形がわからないということだろ?クーロンの法則に2通りの書き方があるだけじゃないか。
410 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 13:25:34 ID:sM596jol
>>409 まー最初の質問はそうだけどさ、
>>382あたりから話が変わってきてるような。質問者の意図がよくわからん。
>>410 kとεに付くべき0は最初の質問から省略してる。だから>382も0付きのεに関する質問。
このレベルの質問者が誘電体の性質について質問するわけがない。
412 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 17:41:44 ID:sM596jol
そうみたいだな。ε0は定数ってことで終わりか。
0がないと、成り立たないのですか?
414 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 18:18:10 ID:sM596jol
ε0 と ε では意味がまるっきり違う。ε0 は本当にただの定数で、一応「真空の誘電率」なんて名前がついているものの
別に真空が誘電分極するわけでもなく、ただ単位系の辻褄あわせのためにつく係数だ。
実際、このような係数が現れない単位系も存在する。
εは物質の誘電率であって、物質固有の値。物理的な意味を持つ量。
415 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 18:19:26 ID:sM596jol
物質固有の値なんて書いたけど
>>384のとおりなんで誤解のないように。
つまり、定数じゃないんでしょ?
417 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 22:10:36 ID:ezNu0XhS
全然わかりません。お願いします。
【重心速度】
x軸上を質量m1の小球Aと質量m2の小球Bとがそれぞれv1、v2(v1<v2)
の速度で運動している
(1)AとBの重心の速度はいくらか
(2)重心とともに運動する座標系から見たAとBの運動量の和を求めよ
(3)重心とともに運動する座標系から見たAとBのエネルギーの和を求めよ
(4)AとBが衝突し、衝突後一体となって進むとすると、衝突後の速度はいくらになるか。
また、そのとき失われる力学的エネルギーはいくらか
419 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 22:39:51 ID:sM596jol
>>416 頼むからちゃんと文章にして喋ってくれ。何が言いたいのか分からん。
ε0は定数だがεは定数でないと言った。
始めから0はないから定数じゃないじゃん。
勝手に0を付けないでください。
>>421 自分でゼロから全く新しい電磁気学の体系を作りたいのならともかく、既存の電磁気学を学びたいのなら
>361のkとεには0を付けないと無意味。
423 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 23:30:15 ID:sM596jol
勝手に0つけたの俺じゃないけど悪かったなw
εは定数じゃないよ。それがクーロン力の比例係数εに反比例する理由は説明しようとして面倒になってやめた。
やる気と能力のある人に頼む。
424 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/23(火) 23:31:11 ID:sM596jol
ごめん、クーロン力の比例係数kね。
>>423 二つの点電荷が誘電率εの物質に囲まれている場合のクーロン力?そんなの出てくるの?
εはテンソルではなくスカラーじゃないといけないな。
分極が電場に比例すると仮定した場合、点電荷の近傍では分極も非常に大きくなってしまうが大丈夫か?
427 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/24(水) 00:21:07 ID:hzuKcVLt
>>426 とりあえず大きさ有限でもいいから電荷Qがあって、周りが等方的で線形な誘電分極を起こす物質で囲まれてる場合の、
電荷から十分離れたところでの電場は? っていう問題にすればいいとは思うけど。高校生に分かりやすく説明する方法は知らん。
ぜんぶ仮定
点電荷
絶縁破壊しない
もちろんεも等方性
エネルギーの種類はいくつかあるけど最終的には「熱」になるですよね。
じゃあ(ずっと先の未来だけど)いつか電気エネルギーも光エネルギーも化学エネルギーもなくなり熱エネルギーだけの世界(地球?)になるのですか?
熱エネルギーって何だと思ってる?
431 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/24(水) 01:03:18 ID:ibHZNOBb
>>429 エントロピ増大則からそういうこと言えそう。
実際はしらんけど。
432 :
417:2007/10/24(水) 06:57:57 ID:jAmRq/Zw
「全然わかりません」じゃどうにもならないね。丸投げは駄目だよ。
>>417 この問題は重心とはどういうものかの説明そのままと言っていい。
教科書を良く読んでから、もう一度問題を見てみろ。
435 :
417:2007/10/24(水) 08:47:47 ID:CFpDS4mo
(1)は頑張ってみました。 m2v2+m1v2/m2+m1 ですか? 自信ないです。
(2)(3)は重心とともに運動する座標系……という考え方が良くわかんないんです
> (1)は頑張ってみました。 m2v2+m1v2/m2+m1 ですか? 自信ないです。
括弧くらいつかえ。
> (2)(3)は重心とともに運動する座標系……という考え方が良くわかんないんです
速度 v で動いてる物を、速度 V で動く物から見たら、どうなる?
人工衛星が地上hの距離を円軌道で運動するとして、衛星の周期、速度をhの関数として示し、向井氏(h≒300km)と毛利氏(h≒250km)の周期と速度を求めよ。
ただし、地球の半径R=6.4*10^6、重力加速度g=9.8m/s^2とする。
これは、
m(R+h)ω^2=mg
ω=√(g/(R+h))
なので
速度v=(R+h)√(g/(R+h))
周期T=2π/√(g/(R+h))
ということでいいんでしょうか?
>>437 >m(R+h)ω^2=mg
違う。gは地表での重力加速度であって衛星軌道上でのものではない
>>438 ではどのように解けばいいんでしょうか?
rとgだけで計算できるのは他には思いつきませんでした…
自分は
>>438ではないが、
前に
>>168の後半に書いたヒントと同じ。
地球の質量M、万有引力定数Gなどを自分で設定して
立式すること。最終的に自分で置いた量は消せる。
十分カラクリを理解していれば、高度hでの重力加速度を
g´=g・(r/(r+h))^2と置いて直で解くことも可能だが。
参考書に載っていたコンデンサーの説明文なんですが
「+の電気のあるところでは電位が山のように高くなりました。−の電気ではすり鉢のように低くなりました。
ですから、コンデンサーに電気をためるためには、+の電気がくるところの電位を高く、−の電気がくるところの電位を低くしてやればいいのです。
そうすれば、必然的に電位が高い方に+の電気が、低い方に−の電気が集まります。」
自分にはよくわかりません。全く理由になっていないというか・・・。
442 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/24(水) 17:50:50 ID:hzuKcVLt
>>441 確かに途中から意味不明な文だな。どんな参考書だか知らんが適当にスルーするが吉。
日本語の出来ない著作者と、日本語の分からない読者が見えます。
>>440 やっと解けました…RのときとR+hのときで連立させればいいんですね。
ありがとうございました。
質量0.80kgの物体Aと質量0.40kgの物体Bを軽い糸でつなぐ。
糸を滑らかな斜面上にある滑車にかけて、Aは斜面上に置き、
Bは反対側に吊り下げて静かに放した。
斜面の傾きの角θは自由に変えられるものとする。
(1) A、Bが静止しているときの角θはいくらか?
(2) θ=60°のとき、Aの加速度を求めよ。
難しいけど解けるもの人はやってみてと言われたんですけど、わかりません。。。
どうやるか教えてください。
公式を使えばいいんですか?
公式を使うようならそれを教えてください
まず、物体Bがないときに(2)をどう解くか、知っている解法を書いてみてください。
物体Bがある場合の解法に発展させる方法を教えます。
物体が2個あるので、加速度の方向を正として それぞれの物体で運動方程式を立ててみようか。
2物体は連結されてるので加速度は方向も大きさも同じな。
>>430 熱エネルギーって熱量をどんだけもっているかをあらわす単位じゃないんですか。
熱量と内部エネルギーの違いは理解してる?
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454 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 16:02:13 ID:TYiL4J0m
直流モーターの件なんですが
誘導起電力の向きと電池の電圧が逆向きのとき
なんで電流は大きくなるんですか?
>>449 a=g*sinθ を使えばいいんですか?
457 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 16:57:24 ID:TYiL4J0m
455さんありがとうございます
でも参考書にはそれっぽく書いてまして、
スイッチを入れると、モーターは回転を始める。
始動時には電流計の指針は一度大きく振れるが、
回転してしまうと振れは小さくなる。
と書いてるのですが
これはどういうことなんですか?
>>457 その説明がどうして>454のような解釈になるんだ。
誘導起電力は止まってるときはゼロ、回転数が上がるにつれて大きくなる。
459 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 17:57:18 ID:TYiL4J0m
すいません理解できました
単に読解力なかっただけでした
460 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 19:58:08 ID:Dp69Gzwg
運動について質問なんですが、
平均速度はその時間内で一時停止してまた運動を開始したのも入れていいんですか?
何を議論したいかによる。
462 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 20:02:27 ID:rNbtJre1
463 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 20:04:09 ID:Dp69Gzwg
平均速度がその時間内で一時停止して運動を開始した場合は
平均速度は0か?また、その時間内で瞬間速度は0になるか?
464 :
460:2007/10/25(木) 20:05:00 ID:???
時間内に運動したなら平均速度はゼロにはならんだろ
それに瞬間速度なんて言葉は使わんぞ
言うならば加速度だろw
466 :
460:2007/10/25(木) 20:47:26 ID:???
こんな感じです。平均速度は連続していなきゃいけないなんてことはないですよね?
○→○→停止→○→○
これで平均速度は0じゃなくていいんでしょうか?
よくわからんが
24時間マラソンであるような
ランナーが走ったり歩いたり休憩取ったり
あるいはロケバスでワープしたりwまあ色々な手段を使ったとしても
結果として例えば100kmを20時間で完走したのなら平均時速は5kmということ。
468 :
460:2007/10/25(木) 21:22:42 ID:???
>>467 ありがとうございます。
その場合だと瞬間速度は0のときもあるんでしょうか?
469 :
yuki:2007/10/25(木) 21:36:09 ID:0MFkA0m8
空気中で1辺が10pの正方形の各頂点ABCに順に電荷Q1、Q2、Q3を持つ3つの帯電体を置いた場合、頂点Cの帯電体に働く力の大きさと方向を求めよ。
ただし、Q1=20μC Q2=−20μC Q3=20μCだよ。
瞬間速度ってすっかり忘れてたわ
加速度とは別のもんなのね
瞬間速度
v=(x2-x1)/(t2-t1)
瞬間速度って任意に取る量だろ
時間内で動いてなかったら瞬間速度は0だな
>>469 正方形なのに各頂点ABCってどういう意味だよw
配置する場所によって距離が変わるだろうがw
472 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 22:21:43 ID:oe6KRbGZ
スイッチを閉じ、電圧Vで充電した容量Cのコンデンサーがある。
この状態から、スイッチを閉じた状態で極板間隔を3倍にしたときの電気量を求めよ。
電気量が減るのはわかりますが、この減った分の電気量はどうなるのですか?
至極簡単だが、まともな質問だな。
電源に戻るのだよ。
もう寝るので連投
もしCを充電後に、スイッチを開いて極板間隔を3倍にした
ならばどうなる?
オヤスミ
ついでに、コンデンサの片方の端子がアースされていたらどうなるかも
考えてみよう。
476 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/25(木) 23:41:01 ID:0MFkA0m8
正三角形だお
>>452 内部エネルギーは気体とかの分子の運動エネルギーの大きさによってきまるやつで
熱量はそのものの物体の分子が今ドンだけ振動しているかできまるもん。
よくわかってない上に違いもわからないですね。
478 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/26(金) 15:44:36 ID:TZk0hMJe
こんにちは。すみません、教えてください。
屈折についてなんですが、プリズムがもっている屈折率は一定であると考えていいのでしょうか?
たとえば、問題に屈折率nのプリズムがあるとなっていました。この場合、赤色光を通しても、紫光を
通しても、プリズムの屈折率はnだといえるのでしょうか?
というのは、私はプリズムの屈折率が決まっていれば、どんな光でも屈折率に変化はないと思っていた
んですが、解説を読むと、「屈折率は波長が短い紫の方が大きい」とあったのです。
それならば、屈折率がnと決まっているプリズムでもそこに通る光によって、屈折率はn1とかn2とかに
変化してしまうのかな、と疑問に思ったのです。
どなたか回答よろしくお願いします。
屈折率じゃなくて速さではないの?
480 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/26(金) 16:35:53 ID:rdeEfuhc
>>478 屈折率は光の波長によって変わる。って、そういうこと教科書にはっきり書いてないのかなぁ。
最近の教科書がどうなってるか知らないけど。
481 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/26(金) 16:38:59 ID:rdeEfuhc
>>477 熱に関しては、熱力学が発展してきた順序で学ぶので混乱が起きやすいんだけど
現代の考え方では、熱はエネルギーの移動の一形態と考えるのが普通だと思う。
ある系から別の系へとエネルギーが移動するとき、あるときは仕事の形をとり、あるときは熱の形をとったりする。
それで、ある系に着目すれば ΔU = Q + W ってなるわけ。
482 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/26(金) 16:41:28 ID:rdeEfuhc
>>469 AがCに及ぼすクーロン力と、BがCに及ぼすクーロン力の合力を考えればいい。
図に描いてみれば、単純なベクトルの合成でできる。
個々のクーロン力の大きさは分かるね?
あと不明な点があったらまた聞いてくれ。
>>478 変わるからこそ「虹」が出来たりするんだけど・・・
光学用ガラス材等は複数波長についての屈折率が測定添付されるよ。
てか、光学レンズの設計本とか見れば、光学材として有名なガラスの
屈折率が波長ごとに書いてあったりする。
484 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/26(金) 23:17:19 ID:TZk0hMJe
>>480 >>483 ありがとうございます。そういうことなんですね。
教科書は持ってなくて、センター対策の参考書をやってるんですが、そこらへんの
記述が私の学力では理解できなくて。
助かりました。ありがとうございました。
加速度について質問です。
問題で速度と加速度と書いてあるのですが、この場合の速度というのは
速度の変位のことをさすのですか?それともただ単純にその地点での速度をさすのですか?
教科書なんて高いもんじゃないし
教科書販売会社で買った方がいいよ。
物理の場合、教科書抜きで参考書・問題集で対応するのは
ゲームソフト抜きで攻略本だけ見てるようなもんだ。
487 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/26(金) 23:31:39 ID:rdeEfuhc
>>485 「速度の変位」というのが何のことを言っているのか分からないのだが
速度はただ単純にその地点での速度だよl。
ただ単純にw?w?
489 :
487:2007/10/27(土) 16:44:59 ID:VereykQF
485が流体の速度分布を扱おうとしてるのでもない限り
正直意味不明な文章だからな
491 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 20:39:21 ID:tBGa5F14
電磁力の問題で、
磁界中で摩擦のないレール上を金属棒が等速で移動しているとき、金属棒は力を受けていない
と書いてありましたが、これはなぜですか?
492 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 20:48:54 ID:VereykQF
>>491 等速で運動してるなら、加速度が0なんだから、ma=F=0だ。
493 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 20:55:28 ID:tBGa5F14
>>492 合力がゼロって意味か!!
このとき電磁力ってはたらいていないんですよね?
じゃあ全く働く力は0ってことですかね
減速してから等速になるまでの電磁力の変化が分からないんですが段々減って0になるってことでいいですかね?
494 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:07:09 ID:RAR03wHa
摩擦力が考えてもまったくイメージがつかめず困っているのですが
何かよい考え方ありますでしょうか?
というより摩擦力について教えて下さい。
495 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:09:07 ID:VereykQF
問題そのものを読んでないので、詳しい状況は俺に聞かれても分からない。
問題を書いてくれ。
>>493 どういう問題なのかわからないから、誰も答えようがないよ。
497 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:10:59 ID:oPjyzO1R
498 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:14:24 ID:VereykQF
>>494 摩擦力そのものは日常生活でも多く経験しているはずだ。指をこすり合わせたりタンスを押してみたりすればよい。
摩擦力というのは簡単に言えば、2つの物体の表面が接していて、それを動かそうとするときに、
動きをさまたげる向きに働くような力のことだ。摩擦力の微視的なメカニズムはよく分かっていないと思うが、
表面の分子同士に働く分子間力であるとか、表面の凹凸が引っかかることによって生じる力だとか言われている。
499 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:18:37 ID:RAR03wHa
水平でなめらかな床の上に質量Mの物体Bを置き、さらにその上に質量mの物体Aを置く。
物体Bにひもを付けて水平に大きさFの力で引っ張ったところ、物体Bが動くとともに、物体Aは物体Bの上をすべりはじめた。
このとき、物体Bの加速度の大きさはいくらか。
ただし、物体Aと物体Bの間の動摩擦力係数をμとする。
簡単すぎる問題らしく、教える側も私が分からない事が分からないらしい。
誰か優しい方教えて下さいまし。
500 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:21:42 ID:RAR03wHa
>>498 ありがとうございます。
動きをさまたげるということは動きと反対の向きになるということですよね?
あと動摩擦力は動いているときに働く摩擦力で、静止摩擦力は静止している時に働く摩擦力でおkですか?
501 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:24:55 ID:VereykQF
>>499 物体Bに働く力の合計がわかれば、物体Bの加速度がわかる。
物体Bに働く力は、問題文に書いてあるFのほかに、物体Aとの間にはたらく力がある。
物体Aと物体Bの間に働いている力は動摩擦力で、これは動摩擦力の式が教科書かなにかに書いてあるだろう。
これで分からないところがあったらまた聞いてくれ。
502 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:25:53 ID:VereykQF
503 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:33:05 ID:RAR03wHa
>>501 物体Aにかかる動摩擦力がFと同じ向きなのか
物体Bにかかる動摩擦力がFと逆向きなのか・・・
答えは一緒になるけど、どっちですか?
504 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 21:35:16 ID:RAR03wHa
>>501 あっ、なんか分かりました!!
ありがとうございました。
電磁気の分野で質問なんですが、予備校では仕事とエネルギーの式
最初のエネルギー(弾性力、速度ETC)+重力弾性力電気の力以外=最後のエネルギー
って教わったんですが重問をみると
最初のエネルギー+静電気=最後のエネルギーって書いてあるんですがなぜ真ん中の所に違いがあるんですか?
ホント分からないんで教えてください。
問題は極板間に電場Eが働く中に電化qがあり初速度vで発射した時にどこまでいきますか?みたいなやつで
真ん中の式電気の力を入れるんでしょうか?入れないんでしょうか?分かりにくい文ですみません。
506 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 22:15:16 ID:tBGa5F14
コンデンサーと繋がれた直線導体のレールの上に金属棒が置いてある。
金属棒に初速を与えてすべらせたところ減速し、やがて等速運動をする
って問題で、
等速で移動しているとき、金属は磁場から力を受けていないので回路に電流は流れていない
っていうのがわかりません。
誘導起電力があるのだから電流は流れて電磁力がはたらくはず
でもその他に力は働かないから等速のときは電磁力が働いていないことになる
でも誘導起電力がある
以下無限ループです(泣
誘導起電力がある = 電流が流れる、じゃないだろ。
>>506 それが問題の全文とは思えない。もしそうなら欠陥問題だ。
>>505 エネルギーっていうのは、一つの状態が決まれば決まる量(状態量と言う)だから、
エネルギー保存則ってのは、最初と最後の2つの状態だけを考えれば十分なんだよ。
左辺第2項が最初のエネルギーとは別に書かれているってのが俺には意味が分からない。
最初のエネルギー(運動エネルギー+位置エネルギー)=最後のエネルギー(運動エネルギー+位置エネルギー)
が全てじゃないか?
位置エネルギーってのは、重力によるエネルギー・弾性力によるエネルギー・電磁気力によるエネルギーの和な。
510 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 22:42:22 ID:VereykQF
>>505 書いていることが支離滅裂なんだが、エネルギーと「力」とか「電気」とかは足し引きできんよ。
言葉はちゃんと書こう。
電荷に対してクーロン力以外の力が働かないのならば、
運動エネルギーと、クーロン力による位置エネルギー(=電位×電荷)の和がいつでも一定になる。
あるいは、クーロン力の位置エネルギーを無視して、
クーロン力がした仕事の分だけ運動エネルギーが変化する、という考え方をすることもできる。
どっちにしても、物理法則がよく分かっていないまま問題の解き方だけ知ろうとして迷走しているニオイがする。
教科書を読んだほうがいいよ。
要するに
誘導起電力が生じる
→電流流れる→減速する
→誘導起電力小さくなる
→電流流れる→コンデンサーに充電する
→コンデンサーの電位上がる
誘導起電力とコンデンサーの電位が等しくなったところで電流が流れなくなって減速しなくなる
ってことだろ。
512 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 22:52:32 ID:tBGa5F14
すいません、問題をちゃんと書かずに。
解決しました。ありがとうございました。
513 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 23:04:22 ID:tBGa5F14
親切なみなさんに甘えてもうひとつ。
東北大2003大問1に一部にた疑問なのですが、
天井に取り付けられた質量のないバネの先端に質量mの重りををつけ、
釣り合いの位置からdだけ手で引き離したところ上下に単振動した
って問題で運動方程式は釣り合いの位置から下向きを正とした変位xのとき
ma=-kx
ってかけるんですよね?
重力はどこにいったんですか?
エネルギーのときと同じで釣り合いを振動中心と考えると重力は考えなくていいんですか?
514 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 23:09:40 ID:VereykQF
>>513 うん。そうだけど、自分でちゃんと導出して納得しておいたほうがいいよ。
自然長からの伸びを使ったときの普通の式を書いて、釣り合いの位置を求めて、
釣り合いの位置を基準にした形に変形してみると分かる。
515 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/27(土) 23:14:02 ID:tBGa5F14
>>514 わかりました。
ご親切にありがとうございました。m(_ _)m
>>509>>510 レスありがとう。もっと詳しく書いてみる
予備校
一様電界Eがあり両端に電位それぞれV1V2があり質量mの電荷qをB出発してからAに
到着した時の速さvは運動エネルギーと仕事の関係から
(立式)qV1+0=二分の一mvの2乗+qV2
重問96より
電気量qの点電化を座標(0、−H)に固定してから大きさEの一様な電界をy軸の負の方向にかけた。
電荷Aをy軸上にある点(0、Y)に静止させてはなしたところ原点0までちかずくことができた。Yを色んな記号であらわせ。
qVY+qEY=qV0
VYはY点での電位でV0は原点での電位です。
なぜに電場による仕事が入ってなかったり入ってたりするかわかりません・・・
長文すみません
517 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 00:26:09 ID:OLQaVTHs
>>516 下のほうでVYとかV0とか書かれているのは、(0, -H) による電位って意味じゃないのかね。たぶん。
518 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 00:29:53 ID:OLQaVTHs
>>510で書いたことに関連するけど
クーロン力による仕事っていうのは、クーロン力による位置エネルギー(=電位×電荷)と運動エネルギーとの間での
エネルギーの移動に対応する。
位置エネルギーと運動エネルギーの両方を合わせて考えるなら、クーロン力による仕事は考えなくていい。
位置エネルギーを除外して考えるなら、力学的エネルギーはクーロン力による仕事で増えたり減ったりする。
>>516の後者の問題では、電場Eによる位置エネルギーの方だけは除外して考えてるわけ。
>>517 はいそうです。
1問目は電場による仕事がないのに
二問目には電場による仕事があるのでしょうか?
520 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 00:35:05 ID:OLQaVTHs
qEYを電場による仕事と解釈するのが難しいならば、別にこれが電位だと思ってもいい。
y軸の負の方向に電場Eがかかっているとき、それによる電位は Ey になるんだけど、これ分かるかな。
すみませんよくわかりません。あと両方考えるならクーロンの力は考えなくていいってかいてありますが原点0で速度が0だから考えてるんじゃないんですか?
何故に仕事が働いている場合とない場合があるのか;
522 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 00:49:04 ID:OLQaVTHs
力学の例で説明したほうが分かりやすいかな。君が悩んでいるポイントは電気に特有の話じゃなくて、
位置エネルギーと運動エネルギーの関係という、もっと一般的な話だ。
質量mの物体を、高さhまで持ち上げてそっと手を離す。地面に到達したとき、この物体が持つ運動エネルギーはmghだ。
このことを、次の2通りに解釈することができる。
1. 物体に働く重力の大きさがmgで、距離hだけ動いたわけだから、重力が物体にした仕事は mg × h = mgh となる。
その分だけ物体の運動エネルギーが増えて、運動エネルギーが 0 から mgh になった。
仕事をされた分だけエネルギーが増えたわけだ。
2. 物体は最初に位置エネルギー mgh を持っていた。
これがすべて運動エネルギーに変化したので、運動エネルギーが mgh になった。
力学的エネルギーは運動の前後で保存されている。
どちらの見方も間違いではない。仕事を考えるのと、位置エネルギーを考えるのは、見方の違いでしかない。
今回の問題も同じ。クーロン力による仕事を考える場合と、電位を考えるのは、どっちでもいい。
働くのは「仕事」じゃなくて「力」
もうちょい
電位、電荷、クーロン力がどんなもんか考えて見れば良いと思うよ
あぁ〜全然わからん…例は全然理解できます
前者の方を電場による仕事と考えるとどんな式がたつんですか?
525 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 01:06:40 ID:OLQaVTHs
>>524 前者の問題を電場Eによる仕事と考えれば、A点とB点の距離をdとしたとき qEd = (1/2)mv^2 になる。
で、Ed = V1 - V2 なので、結局
>>516と同じ式になる。
後者の問題についても似たようなものだ。
>>520に書いたとおり、qEY の項は
電荷q × 電位 EY で位置エネルギーとも解釈できるし、
クーロン力 qE × 移動距離 Y で仕事とも解釈できる。
526 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 01:15:50 ID:kgS7OrAv
なんとなくわかってきました…
後者のほうも違うように説明してくれませんか?
527 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 01:19:27 ID:OLQaVTHs
うーん。今までの説明でよく分からんかなあ。これ以上詳しく書くのは難しい。
すまんね。俺の説明でよく分からんところがあったら突っ込んでくれ。
qV_Y + qEY=qV_0
qV_Yの位置エネルギーを持っていた電荷が、
電気力によって距離Yだけ仕事された結果、
qV_0の位置エネルギーになった。
529 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 01:30:34 ID:kgS7OrAv
えっ!?
したら前者
qV2の位置エネルギーを持っていた電荷が電気力によって距離dだけ仕事された結果
qV1の位置エネルギーになったって説明できて矛盾しませんか?
本当なんかすみません。
530 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 01:33:49 ID:kgS7OrAv
あっ右辺+運動エネルギー
531 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 01:34:57 ID:OLQaVTHs
>>529 位置エネルギーと仕事を両方同時に考えるとおかしくなる。
>>522で言ったとおり、同一の原因(クーロン力など)に対して、仕事と位置エネルギーはどっちか片方だけ
考えるのでなければだめだ。
532 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 01:44:28 ID:kgS7OrAv
あぁ〜…わからん…
これって基礎なんでしょうか?
533 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 02:25:54 ID:OLQaVTHs
基礎だ。けどまあ、基礎だからって簡単ってわけじゃない。
結局
>>522がどこまで分かってるかなんだけどな。
534 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/28(日) 08:29:10 ID:kgS7OrAv
夢にもでてきたよwww
>>522は理解してるんだが…
少々面倒だが予備校の先生に聞いてみますわぁ〜ありがとうでしたぁ!
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536 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/29(月) 12:01:27 ID:5fFqp1Wk
長さ1.0mの2本の絹糸で、同じ点から並べてつるした質量100mgの2つの小さい帯電球に等しい電荷を与えると
互いに反発して4.0cm離れてつり合った。帯電球の電気量を求めよ
電荷をqとすると
x軸方向に働く静電気力は
9.0*10^9*q^2/16*10^-4
-y軸方向に働く力は
0.98
ここまでは求められたのですが、ここからわかりません。
qを求めるための等式が作れずに困っています。
どうすればいいのでしょうか
「マンコは存在しない」 −米生物学者らが新説
【ワシントン】女性の股間についているとされる「マンコ」について
米オハイオ州の名門ケース・ウエスタン・ブリーフ大の生物学者らが「存在しない」という新説をまとめた。
近く生物学の一流専門誌「フィジカル・レビューH」に掲載される。
従来の理論では、マンコはセックスやオナニーの際に必要不可欠なもので
下腹部に10cm程度の割れ目があり、その中に膣があるとされてきた。
新説は、新たな聞き取り調査により、マンコの存在は都市伝説であったとするもので、その根拠として、
(1)道行く女性にマンコを見せてくれと頼んだところ、誰一人として見せてくれなかった。
(2)アダルトビデオなどでは女性の股間の部分にはモザイクがかかっており、目にすることができない。
(3)最近、無修正画像を目にすることがあるが、CG技術の発達によるものである。
(4)日常生活で「マンコ」という言葉をひとたび発すると、法律で禁じられた行為であるかのような嫌悪の視線を受け
しかも公共放送でも「マンコ」は放送禁止用語となっている、などの理由をあげている。
日本においても、本物のマンコを見たことがない人が多く、その実在については以前から疑問視されてきた。
541 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/29(月) 15:08:28 ID:U1KwXPpM
直列接続のコンデンサーの合成容量は単体のコンデンサーの容量より小さくなるのがよくわかりません。
>>541 極板の間隔が広がったと考えられる。
同一のコンデンサを2個直列にすれば間隔は2倍になってる。
ド・ブロイは水素原子の中の電子のふるまいを波の言葉で説明しようとした。
「点粒子としての電子」ではなく「ひろがりをもつ電子」の固有振動とはどのようなものか 具体的に説明せよ。
ひろがりを持つ電子の固有振動が波に似ているってことだと思うんだが、
固有振動を波の言葉で具体的に説明せよ といわれるとなにがなんだかわかりません。
544 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/29(月) 17:50:09 ID:+GuTjQar
>>544 レスありがとう。教科書があったらいいんだが学校に忘れてきてしまって。
つまりひろがりをもつ電子の固有振動とは、定常波であり、それ以外の場合は消滅してしまうからってことでいいのかな?
546 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/29(月) 18:06:11 ID:+GuTjQar
>>546 なんか気になる答え方だな・・
もっとちゃんとした答えがあるのですか?
>>545 原子核周辺の狭い領域に留まるには固有状態をとるしかないということ。
>>548 解決しました。
ありがとうございましたー。
550 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/29(月) 18:49:15 ID:+GuTjQar
>>547 このへんのボーアやらド・ブロイやらの理論は前期量子論などといって、この分野のとっかかりというか、
初期のアイデアみたいな感じ。非常に斬新で優れたアイデアだが、あまり厳密でない。
まあ高校のうちは気にすることではない。
高校教科書に書いてある電子の定常波云々は俺らの時は嘘が混じってたな
まずはちょっと原子の世界に触れてみるための前向きな嘘
>>547 もっとちゃんとした答えは、大学にいって量子力学を勉強するとわかる
ただ、少しだけ面倒な数学を知らなければならなくて、今の高校のカリキュラムからははみ出しちゃう
ちょっとした質問なんですが
I=envSで
単位時間当たりに通る電気量のことですよね?
なんで 電子の電気量-eがnvS個だから
I=-envSにならないんですか?
電流の定義を正の電荷の移動方向と決めたから
555 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/30(火) 19:36:12 ID:x34JcJhO
>>553 vとかIとかの符号の取り方による。
電子の運動の向きと電流の向きをちゃんと考えれば I = -envS だが
単純にv、I をそれぞれ電子の速さ、電流の大きさとすれば I = envS だ。
ありがとうわございます
教科書で初めに扱う公式は文科省のアホ役人の方針で
「逆ベクトルで教えんのめんどくせ」ってことで絶対値(大きさ)に
なってるものが多い。
一様な電場のV=E・dとか物理Tでの弾性力F=kxなんかもそう。
まあ数学苦手な生徒は、全部大きさ(正)で立式して向きは図で判断
する方が理解しやすいらしいから、一概に役人を責められんがね。
数学と物理のカリキュラム上の問題だから
まあいいんじゃね?
559 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 00:00:53 ID:rwYPD9J0
平行版コンデンサーで、板にたまっている電荷が一定のとき、
板の間隔によらず電界が一定になるのはなんででですか?
クーロンの法則を考えると、板と板が近いほうが
間にある電荷に生じる力も大きくなり電界も強くなりませんか?
560 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 00:11:49 ID:uESwj2Dl
>>559 高校の範囲でなんとか説明するのであれば……
無限に大きな平面上に電荷が分布しているとき、そこから出てくる電気力線は平面に垂直になる。
まあそうだよな。それ以外に出てきようがないし。
すると、平面からどんなに離れても電気力線の密度が変わらないので、電場が一定になる。
イメージではこんな感じなんだが、あんまり納得いかないかも。
実際に電場が一定になるのは厳密な計算すればちゃんと出てくるんだが、高校の範囲を超える。
まあこれは極板が無限に大きい場合の近似で、有限の大きさなら極板間の電気力線が外側に膨らむから
間隔が大きくなるほど電場は弱くなる。
ある点Aがあって、そこから距離 L, aL の所に無限に大きな平面の電極1,2
があって、どちらも同じ密度で電荷を帯びてるとする。
・A
----------------------------- 電極1 (Aからの距離 L)
----------------------------- 電極2 (A からの距離 aL )
電極1上のある小さな領域 S1、電極2上のある領域 S2 がAからみて重なって見える
(Aから S1 を 電極2 に投影したのが S2 ということ) とき、
S2 の面積 = S1 の面積 * a^2
電荷密度は同じだから、
S2 上の電荷= S1 上の電荷 * a^2
だよね。で、A から S1, S2 までの距離は電極1, 2 までの距離に比例するから
A から S2 までの距離 = Aから S1 までの距離 * a
したがって、逆二乗則によって、
A の位置での S2 上の電荷による電場 = A の位置での S1 上の電荷による電場
電極 1 上のどんな微小領域についても同じことが言えるから、それを総和すれば
A の位置での電極2による電場 = A の位置での電極1による電場
になるわけだ。もちろん現実の電極は無限に大きくは無いけど、電極までの距離に対
して十分大きければ距離にほとんど依存しないと言える。
562 :
559:2007/10/31(水) 00:37:46 ID:???
無限に長いソレノイドの外部の磁場が0なのはどうして?コイルの軸から無限遠点の磁場が0だがらって説明に納得いかないorz
564 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 02:45:30 ID:uESwj2Dl
>>563 高校生に説明すんの難しいなあ。大学レベルなら計算すりゃ一発なんだけど。
>>561みたいな感じのエレガントな解説できる人いたら頼む。
ソレノイドの外部で rotB = 0 だから、ってのが使えれば簡単だけど、高校じゃ使えないだろうな。
数式は単なるモデル化の一仮説に過ぎないことに盲目的で、
式の上でばっかり解決しようとする大学生が陥る典型的な罠だ。
素人に説明できるだけのイメージを、自分自身が持っていないんだな。
ソレノイドの外部でrotB=0って、具体的にどういうことよ?
じゃ、全然エレガントじゃない解説を。
まず、棒磁石を考える。以下の2点を実験・確認のこと。
@砂鉄を吸い付けるのは磁極周辺で真ん中付近は吸い付けない。
A同じ棒磁石をくっ付けると1個の磁石になって密着した所の
元の磁極は全体の真ん中になって磁気力を及ぼさなくなる。
で、コイルを考える。電流を流すと電磁石として棒磁石みたいに振舞う。
ソレノイド(十分長い密に巻いた筒状コイル)はコイルを延々つないだ
もので、棒磁石を果てしなくくっ付けたようなもんだ。
>>563自身が書いた「無限に長い」という条件がミソで、
ソレノイドの横(無限に長きゃ外部はみんな横だよな)は
棒磁石の真ん中と同じなんだよ。そんだけ。
>>563だが、おれ大学生wみんな理解できてるってすげぇな。大学っぽくでもいいから教えてくり、教科書には無限遠点の磁場が0にならなければいけないからとしか書いてなくて
569 :
567:2007/10/31(水) 03:40:51 ID:???
大学生なら話は簡単。
アンペールの法則でぐぐって後は自分でなんとかして。
実際、多少骨のある大学入試だとアンペール則を
誘導した上でソレノイド内外の磁場を高校生に
解かせたりする。
570 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 03:42:56 ID:uESwj2Dl
ん、アンペールじゃない気がするが……ストークスの定理とrotB=0だよね。
教科書ってどんなの使ってるか知らないけど、もっと詳しく書いてないとおかしいが。
無限遠点の磁場が0ってのは確かに使うけど。
571 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 03:44:06 ID:uESwj2Dl
あ、なんかアホなこと言ったかも。無視して。
>>567サンクス
外部内部ともに距離に寄らず磁場が一定であり外部は無限遠点の磁場が0なので外部の磁場は0である。って書いてあるんだが、もしソレノイドの長さが無限じゃなかっても外部の磁場は一定なのか?でも、無限遠点は(ryああもう頭悪すぎてわかんね
573 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 03:50:44 ID:uESwj2Dl
教科書のもっと前のほうを読んだほうがいいと思う。そこだけ読んでも通じない。
外部内部ともに距離に寄らず磁場が一定ってところがキモだが、これを導くのに
普通はソレノイドの軸に垂直な方向の磁場成分が0であることを使う。有限のソレノイドではこれが成り立たない。
574 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 03:51:18 ID:uESwj2Dl
教科書になんかソレノイドと長方形が並んでるような、もしくはソレノイドに長方形が刺さってるような図がない?
575 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 03:54:45 ID:uESwj2Dl
あ、ごめん、垂直な方向の磁場成分が0じゃないや、これが軸方向に一定であることを使うのか。
すまん注意力散漫だな。しばらく黙る。
あるwあとおれ今2年だがわけあって1年のとき電磁気(ベクトル解析も)とってなくて最近やっとマクスウェル方程式が感覚的にわかった程度
577 :
569:2007/10/31(水) 04:13:35 ID:???
>>570-571 無視してねって言われたけど、一応ツッコミ
アンペール則をストークス使って面積当たり(微分形)で
表したのがrotH=i(電流密度)で、これもアンペール則。
(ソレノイド外ならi=0でrotB=0も間違いではない。)
ひょっとしたらガウス則divB=0(磁気単極無し)と
混同してない?
>>563です。やっぱおれ理解できてない。やり直すorzみんなありがとう
579 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 04:22:32 ID:uESwj2Dl
>>577 うん。脳内でdivB=0と混じってた。なんでばれたんだろ。
580 :
577:2007/10/31(水) 04:41:14 ID:???
(天才肌以外の)誰もが通る道っすから。
初学者・高校生が後で見て
「結局どれが正しいんだ??」ってならんように
補足しとこうと思ってね。ほじくり返して済まん。
おやすみ。
581 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 09:37:17 ID:5NdroaUm
真空中に同形同大で面積Sの2枚の金属板A、Bを間隔dで平行に置き、それぞれの電気量が+Q、−Qの電荷を与える。
A、B間に働く引力の大きさFを、ε0、Q、Sを用いて表せ。
解答には、Q^2/2ε0Sとなっているのですが、この1/2はなんですか?
運動エネルギー=mv^2/2 の1/2って何ですか?
>>581 これ高校の問題?どうやって求めるか見当もつかん。
高校物理という制約を外していいのなら、たとえばファインマンの電磁気学に
その求め方の一例が載ってる。
高校物理という条件が無ければ、面密度Q/Sで平面に分布した電荷の作る電場Eは(Q/S)/(2ε0)。
この電場中に置かれた電荷Qの受ける力の合計はQ^2/(2ε0S)というのがいちばんわかりやすいかな。
>>583 コンデンサのエネルギーを今でも高校で習うなら、
間隔をΔd広げたときのエネルギーの変化ΔUを求めて、
ΔU/Δdを出す
>581
ガウスの法則から
極板間の電場はE・2S=Q/ε0 (電気力線は面積Sの両面を貫くから2S)
あるいは高校物理的やりかたは dを極間距離、Vを電圧として
V=Ed, Q=ε0SV/d あからE=Q/ε0S
これはコンデンサー極板間の電場。よって片側で半分ずつのQ/2ε0S
の電場を作ってる。よって
F=QE から答えが求まる。
半分にするのがポイント。
これが理解できないなら
>>585のエネルギ変化でやる。
587 :
586:2007/10/31(水) 12:54:06 ID:???
文中意味の無い「あ」が混入した。
半分になる理由がわかれば
>>584のように
割り切って考えるのが最も簡単かな
588 :
581:2007/10/31(水) 14:28:25 ID:5NdroaUm
問題には「AはBのつくる電界からのみ力を受けることに注意して・・・」と載っていますが
よくわかりません。
電界の強さEはE=Q/ε0*Sですから、F=Q*Q/ε0*S ではないのですか?
コンデンサー内の電場は2枚の極板がの電荷が作る
合成電場だと考える。向き合う相手が作る分はその半分。
↑ ↑ | |
――――― +Q.. | | ―――――+Q
| | ↓ ↓ ↓↓↓↓
| | + ――――― −Q = ―――――−Q
| | ↑ ↑
↓ ↓ | |
こんなかんじ。そんだけ。
590 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 15:29:15 ID:SzrE2HW4
東京大学の、摩擦のはたらかない水平面上でレール付きの台の上を小球が単振動するという問題を解いていて疑問に思ったのですが、
運動方程式とは、その物体の進行方向に物体に対してはたらく力の総和が物体の加速度を生じさせているということですよね?
そういうことになると例えばなめらかな水平面上に壁を置いて小球を接触させると小球には壁からの垂直抗力がはたらくことになりますが、
そうなると壁から離れる方向に小球が動いていくというおかしなことになりませんか?
小球から壁にはたらく力も小球にはたらく力として考えるということなんでしょうか?
だとしたらその力に対する垂直抗力も生じるということなんでしょうか?
ご教授お願い致します
>壁からの垂直抗力がはたらく
0だと考えればおk
とりあえず8行目以降で力・運動の3法則に対する理解が
不十分なことが良く分かる。ちゃんと基礎演習からやるといい。
>壁から離れる方向に小球が動いていくというおかしなことになりませんか?
接触後は壁から離れていくことの何がおかしなことなのかわからない
593 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 16:10:49 ID:SzrE2HW4
>>591 す、垂直抗力が0というのはどういうことでしょうか…
慣性力のように実際には存在しない力なのですか?
>>592 すいません接触というのは、接触した状態におくということです
外力が垂直抗力以外にはたらかない状態です
外力なしに接触した状態に置くとすれば垂直抗力は0しかありえない。
垂直抗力ありで接触した状態に置くなら、外力でもって押し付けなくてはならない。
それだけ
595 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 17:10:54 ID:SzrE2HW4
596 :
591:2007/10/31(水) 17:16:00 ID:???
例えば、糸でおもりを吊るして静止させて
そのおもりの真下に湿ったトイレットペーパーでもあててみ。
へこんだり破けたりしなきゃ垂直抗力はほぼ0だろうな。
>慣性力のように実際には存在しない力
それ、作用反作用が成立しないという意味で実在しないということだから。
いずれにせよ作用反作用の法則と力が相互作用であることを
きちんと理解しなおした方がいい。なんかヘタにテクだけ知ってる分
たちが悪いな。
597 :
591:2007/10/31(水) 17:24:44 ID:???
あ、この手の問題ね。
てかこれ小球のある面が水平じゃないだろ。
質問の聞き方下手すぎ。
この場合垂直抗力はあるよ。
面は小球がめりこまないように
小球に働く外力のうち面に対する垂直方向の
押し付ける分だけ押し返す。
電子(電気量−e、質量m)を電位がVのところから静かに放した。無限遠に到達したときの速さvを求めよ。
解答には(電子がされた仕事)=(運動エネルギーの変化)より、eV={(1/2)mv^2}-{(1/2)m0^2}と解いているのですが
この場合、-eを代入しなくてはならないと思うのですが。参考書にも符号付きと載っていますし。
599 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 18:11:45 ID:SzrE2HW4
>>596-597 すいませんでした… その辺やり直してみます
垂直抗力はあるけど運動方程式の右辺には重力のx軸向き成分だけが入るということですねありがとうございました
600 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 18:52:46 ID:m18Eg42Z
x〔m〕,y〔m〕平面上に2つの正電荷Q〔C〕をそれぞれ点A(0,d),点B(0,-d)に置いて固定した。
クーロンの法則の比例定数をk〔N・m^2/C^2〕とする。
(1)原点Oおよび点C(d,0)での電界(電場)の強さはそれぞれいくらか。
(2)原点Oおよび点Cの電位Vo,Vcはそれぞれいくらか。ただし、電位の基準は無限遠点とする。
(3)点C(d,0)に正電荷q〔C〕、質量m〔kg〕の点電荷Pを置くとき、Pが受ける静電気力の大きさはいくらか。またその向きを答えよ。
(4)Pを点C(d,0)から原点Oまで静かに運ぶのに要する仕事W1はいくらか。また、その際、静電気力のする仕事W2はいくらか。
(5)C(d,0)に点電荷Pを置いて静かに放す。十分に時間が経過した後のPの速さvはいくらか。
(1)のOでの強さはkQ/d^2とわかりましたが、それからがわかりません。
解説お願いします。
601 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 19:39:51 ID:n0b+JP2u
>>598 答えが間違っていると思われ。電子がされた仕事は-eVだね。
604 :
598:2007/10/31(水) 22:27:00 ID:???
>>603 そうですか。
でも、左辺がマイナスになると速さvは虚数になって求められないんですが・・・。
一体どっちが正しいんだ
>>604 Vは負。Vが正だとそもそも無限大に飛んで行ったりしない。
606 :
605:2007/10/31(水) 22:44:25 ID:???
無限大じゃなくて無限遠ね。
607 :
598:2007/10/31(水) 23:00:34 ID:???
608 :
598:2007/10/31(水) 23:04:32 ID:???
>>605 すいません。
Vが負だと、左辺のeVマイナスになって速さが求まらないんでは?
609 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 23:50:32 ID:uESwj2Dl
>>600 (1)のOでの強さも間違ってる気がするが。
電場や電位に関しては単純に足し算でできる。
要するに、点Aがつくる電場(電位)を求めて、点Bがつくる電場(電位)を求めて、それを足してやればいい。
電位ならただ足すだけだし、電場なら力を合成するときと同じように、ベクトルとして足してやればいい。
あとは、単独の点電荷がつくる電場・電位が分かっていれば(1)(2)はできる。
(3)は電場と静電気力の関係が分かってればできる。(4)は電位とエネルギーの関係だな。(5)も同様。
念のため聞いておくが、教科書持ってるよね?
分からないところがあったらまた聞いてくれ。
高校じゃこのeてよく出てくるの?
大学の電磁気学の教科書ではq(>0)ばかりで議論しててあんまりeは出てこないんだけど。
eは1.6×10^(-19)という数字を意味していて、電子の電荷は-eでOK?
611 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/10/31(水) 23:53:50 ID:uESwj2Dl
>>608 脇からレスするが、-eVが正しくて、Vが負だから-eVが正なんだと思う。
>>610 単位をつけないと駄目。
単位電気量は大学でもよく出てくると思うが?
俺はeとは言わずzuと言うが
川の反対岸に向かって石を投げる。
川幅は75mである
(1) 石が川を越えるためには初速は最小限どれほどでなければならないか
(2) そのとき、石はどれだけの時間飛んでいるか
初速と角度の与えられた放物運動の問題はわかるのですが
この問題に関しては情報が少なすぎて(1)すら解けませんでした。
最小限とはどのような場合なのでしょうか?
どなたかご教授願います。
>>614 意地の悪い問題に見えるかもしれないが、実生活に出て来る問題は大体こんな形をしてる。
初速と角度の与えられた放物運動の問題が解けるならこの問題もできるはず。
角度と初速を何種類か入れて試してみるとヒントが得られるかもしれない。がんばれ。
一つだけヒントを出すと、最小限という条件は何かが最大という条件に置き換えられる。
初速・仰角を自分で設定して水平・鉛直方向の変位を時間の関数で表し、
時間を消去、鉛直方向変位0の条件から落下点までの水平到達距離を求める。
これより、初速によらず最大到達距離を得られる仰角が判明する。
このとき最大到達距離が75mであるとして立式すれば初速が判明。
後は、初めに立てた時間の式に条件を代入すれば時間も判明。
本来、仕事関数のからみもあって熱電子の初期エネルギーが
厄介なんだが、放出直後が0なら難しくも何ともないぞ。
普通に初速0の電子が電圧Voで加速されるだけで
この時点じゃ原子物理の要素は無い。
>>620 エネルギー保存則から、-eVo=1/2mv0^2 ですか?
でも、速さが求まらないような
622 :
620:2007/11/01(木) 22:54:57 ID:???
ちゃんと自分で書いた図の極性見てみ。
電子が出る側がVoの負極と繋がってるだろ。
(余談だが、正極と繋がってる方を陽極、
負極と繋がってる方を陰極という。これが
陰極から出る電子を陰極線と呼ぶ由縁。)
どっちを電位0と置くかは好みの問題だが、
負極側を0としたE保存なら
-e・0+1/2m・0^2=-eVo+1/2mv0^2
正極側を0としたE保存なら
-e・(-Vo)+1/2m・0^2=-e・0+1/2mv0^2
電場の仕事を位置エネルギーでなく単に仕事として扱うなら
1/2m・0^2+e・Vo=1/2mv0^2
正しく立式すりゃ何やっても正解が出る。
>電子が出る側がVoの負極と繋がってるだろ。
すいません・・・よくわかりません。
624 :
620:2007/11/01(木) 23:05:57 ID:???
分かんないで図書いてたのか。
電池記号は長い方が正極で短い方が負極。
そして電池とは正極側が高くなる電位差を生じる装置。
>>622 すいません。
負極側を0としたときのE保存で右辺に‐eVoがあるのがわかりません。
左辺では?
電場の位置エネルギーはU=qV
左辺側は放出時で電位V=0で位置エネルギーU=(-e)0
右辺側はS到達時で電位V=Voで位置エネルギーU=(-e)Vo
コ型の電磁誘導でvで動かすとなんで電子はevBで導体棒側に働くんですか?
Bは上向きです
フレミングの左手で動かすvとは逆向きに力が働くと思うんですが
すいません 意味不明ですね でも質問したいのはこれなんです
なんでevBが棒方向で働くのか です
だって棒に電流が流れているからそこに中指
その棒の上向きBに人差し指
残る親指が棒方向を向きますか?!?!?!?!?!?!?!?!?
ギモンです
>>628 様子がわからないのではっきりしたことは言えないけど電磁誘導なら右手の法則じゃないの?
電子の動く向きではなく、まずは電流で考えてその後で向きを逆にすること。
>>628 設定の順番が逆だぞ。磁場の方向と導体の移動方向を決めたときにどっち向きに
電流が流れるかを示すのがこの法則。
右手と左手を間違えると逆になり、さらに電荷の符号を間違えるとその二つの間違いが
打ち消されて正しい方向になるw
>>627 すると、スリットの間隔に電圧Voがかかっているということですか?
>>627 遅くなって済まん。
そう。S(スリット)H(ヒーター)間に電圧Voが掛かってるよ。
あとH側の電池はあくまで熱電子を出すためのヒーター電源なので
その電圧は考えなくていい。ぶっちゃけ化学的に加熱してもいいし
金属表面から電子が出やすい素地ができりゃなんでもいいんだ。
633 :
632:2007/11/02(金) 23:15:22 ID:???
634 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/03(土) 13:28:42 ID:hH677/m1
新課程の物理の範囲についての質問です。
「物質と原子」の中の「原子分子の運動」は、
熱力学の範囲ですか?それとも原子ですか?
自分の中では熱のエネルギー保存あたりだと思っていますが。
どうでしょうか?ご存知の方、お願いします。
電圧Vがかかっている極板間の中央部分の電圧はV/2であっていますか?
あったことない
>>635 いい加減な質問の仕方をするから>636みたいなレスが付くんだよ。
その極板がどんな形をしてるかと、中央というのがどこを指すのかが不明。
計算の仕方だけじゃなく、状況を日本語で説明する方法も学ばないとだめ。
>>634 物質を構成する最小粒子を分子として話を進めるのが熱力学
原子内の構造・反応を考えるうちに粒子と波が混然としてくるのが原子物理
多分、気体分子運動論だろうから熱だね。
639 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/03(土) 17:05:42 ID:VjoAQS01
115 :本当にあった怖い名無し:2007/10/24(水) 16:54:25 ID:C73Fmwjf0
悪魔の実の能力で全てを粉砕している!!!!
そしてその悪魔の実の能力は「オルオル」の実!!!!
全ての実の能力(オール)から名づけたぜ!!!!!
最強の力であっちの人間とワンピースのキャラをぶっ殺しまくり!!!!
力!!!力!!!!!!力こそが全て!!!!!!!!!!!!
もちろん力を制御する事もできる!!!!
そしてあるところで力を解放してやると人間どもは俺の真の力を知り恐怖に慄く!!!!
俺の電力は567923829349057400421ボルト!!!!1アンペア!!!
俺の冷気は絶対零度を越える(?)−409754907984549858903度!!!
ゴムゴムの伸びる距離は897482780780429078094395849フィート!!!!
バラバラは原子レベルまで分解だし!!!!!!!
バクバクは口が5京キロまで開けれるぞ!!!!!!
メラメラは111111111112222222222222度まで燃やす!!!!
モクモクはあらゆる毒ガスを生成転換できて窒息!!!!!!
ヤミヤミは俺のオリジナル技「閉口暗黒闇黒大黒波」で光粒子全部なくすし!!!!!!
ノロノロは軽く2兆秒鈍くなる!!!!!!!!!
さらにさらに俺のオリジナル能力「もしもしの実」!!!!
能力はもしもボックスだ!!!!!!!
この前はロギアを甚振って殺したし!!!!!!!!
能力に感けて戦いでの緊張感をなくした奴等は恐怖に慄きながら俺に倒された・・・・・・・・・・・
640 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/03(土) 18:23:19 ID:hH677/m1
>>638 どうもありがとうございます。助かりました!
641 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/03(土) 20:08:49 ID:ww3ishZ8
んだな、中学生でもわかるな
645 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/03(土) 23:19:10 ID:2+5XtcDr
646 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 00:06:27 ID:n5qZ17ma
>>645 そのとおり。粘土で作った球みたいに、べちゃっとはりついて一体となって運動する。
すみません、ちょっと教えてください
半径aの球内に負電荷-Qが一様に分布し、その中心に正の点電荷Qがあるとき
この球内外の電場を、球の中心からの距離rの関数として表せ。
教科書を読んでみて、F=1/4πε*qq'/r^2のクーロンの法則を使うのかな?と思って考えてみたのですが
答えのE(r)=Q/4πε*(1/r^2-r/a^3)に辿りつきません。
括弧の中の1/r^2-r/a^3がどうして出てくるのかわからないのですが
教えて頂けませんでしょうか?
648 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 00:11:54 ID:R8OdXUhd
650 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 00:18:09 ID:ny1AX9fq
>>647 それは球内における解だけど、電荷がつくる電場については重ね合わせの法則が成り立つので
単純に [点電荷 Q による電場] + [一様な負電荷 -Q による電場] が答えになる。
答えの式を展開してやれば、この形になっている。1/r^2 のほうが点電荷による電場なのは見ればわかると思う。
-r/a^3 の導出については、そのクーロンの法則の式だけでは無理で、やり方は複数あるけど、教科書で
空間に分布した電荷がつくる電場とか、あるいはガウスの法則とか、そのへんを読んでみるといい。
まー高校の問題じゃないな。
>>649-650 大学の問題なのですが、高校の知識で解けるという話でしたので質問させていただきました。
他の質問スレの方に書いた方がよかったですかね・・・すみませんでした。
>>650 お早い回答ありがとうございます。
つーか、ガウスの定理を学べ
そうすれば簡単
>>647 まず、コピペされた問題文が変だ。
>半径aの球内に負電荷-Qが一様に分布し、
ぢゃなくて、負電荷が一様に分布し負電荷の合計が-Q。
球外の電場は0だろ?
この負電荷による電場は
Q/4πε*(-r/a^3)
>中心に正の点電荷Qがあるとき
この正電荷Qによる電場は
Q/4πε*(1/r^2)
これらを足し合わせただけ。
おしまいチャンチャン
電圧Vで充電された平行コンデンサーの極板間に電子を放出すると+の極板にくっついて電気量が減りますよね?
すると、−の極板のほうも電気量が減るはずなんですが、どのように減るのかイメージできません。教えてください。
655 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 22:45:40 ID:ny1AX9fq
>>654 電源がつながったままだったら、正電位側の極板にまた正電荷がたまるから、最初と変わらない。
回路がつながっていなければ電荷の出入りができないので、両極板の電気量が異なったままだ。
656 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 23:07:44 ID:nOCKkQNi
657 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 23:14:18 ID:ny1AX9fq
>>656 答案を見ていないので分からないが、運動量保存則を使うときはベクトルとして扱わなければならない。
が、v1とかv2とかの個々の文字については、符号の取り方はどっちでもよい。
だから例えば右向きを正の向きにとって、物体が右向きに3m/sで運動している場合、
「この物体の速度をv1とする」なら v1 = 3m/s だが、「この物体の速度を-v1とする」なら v1 = -3m/s だ。
それぞれ、運動量保存則の式を立てるときに v1 もしくは -v1 を使うことになるので、計算結果は結局同じになる。
意味不明。具体的に「答案」にはどう書いてあるの?
660 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 23:32:52 ID:nOCKkQNi
>>657-658 あ、すいません答案では
「運動量保存則より、Mv1 = (M+2M)v2」とだけ書いてあります。何種類か解答を見てみましたがどれも同様でした
>>657 この問題では右向きを正の向きと定め、v1>0として衝突直後Bは速度-v1であった、ということなのですが
これだとどうなるのでしょうか?符号があらかじめ指定されていて…v2は指定されていないです。
衝突直後左向きのベクトルをもっていたBが単振動の半周期後に右向きのベクトルをもっているということは理解できるのですが式にするとわからなくなるのです
661 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/04(日) 23:53:25 ID:ny1AX9fq
>>660 あーなるほどね。
Aが壁から離れる瞬間にはBは右向きで、その速度はv1だ。それは分かるよね?
そこから運動量保存を考えれば Mv1 = (M+2M)v2 で問題ないはずだ。
Aが壁にくっついているうちは、運動量保存則が成立しないことに注意しよう。
壁から力を受けてるんだから。Aが壁から離れた瞬間から運動量が保存する。
662 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 00:08:13 ID:gCe8WRUt
>>661 おーーー!!そうかー!
てっきり衝突直後と速度が等しくなるとこでの運動量の保存かと思ってました
もうちょい解答に詳しく書いてくれてもいいのに…
ありがとうございまんた!
663 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 01:26:03 ID:oig34npQ
長さ50mのロープの端に質量500kgの物体をつけ
ロープを巻胴に巻いて物体を30m上げるのに要する仕事を求めよ。
ただし、ロープは1mあたり2kgfとする。
教えてくださ〜い
664 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 01:27:50 ID:2o8P6R36
>>663 どう考えたのか書いてほしい。どこでつまづいてるのか分からないんで。
665 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 01:44:30 ID:oig34npQ
ロープは1mあたり2kgfとする。ってところです。
あと高さをどう使うかもです
666 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 03:16:12 ID:2o8P6R36
>>665 高さをどう使うかって、物体を持ち上げるのに必要な仕事を求めるんだから、
持ち上げる高さがわからないと求めようがないでしょ。仕事を求める式はわかる?
ロープが1mあたり2kgfってのは意味不明だが、おそらく1mあたり2kgの間違いだと思う。
普通こういう問題ではロープの質量は無視しちゃうけど、それも含めて考えろってこと。
ただ持ち上げるだけなら物体の質量に足して502kgにしちゃえばいいんだけど、
今回はロープを巻き取っているのでそんなに簡単にならない。
本来は積分がいるので、高校の問題にしてはハイレベルだと思うけど、
まあロープを巻き取らずにそのまま30m持ち上げた場合と比較して考えてみればいい。
667 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 06:19:38 ID:oig34npQ
仕事の式はわかります。
30mだけならできるかもしれませんが、50mがわからないんです・・・
もう一度やり直してみます
668 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 06:47:24 ID:lV/ZGh20
運動量保存則って物体系について外力が働かない方向で成り立つんですよね?
あと力学的エネルギー保存則は摩擦なしだったら物体系に適用していいの?例、床は滑らかで左端におもりがついたバネの右端におもりを押しつけて離すと、弾性エネルギー=二つの運動エネルギーの和が成り立つ?
ばね振り子で力学的エネルギーを使うとき 問題によっては
重力の位置エネルギーを式にいれない場合といれる場合があるんですが
この違いわかりますか?問題見ないと無理ですか?
平面上の運動なら重力ポテンシャルは一定
なめらかな水平面上に質量mの物体Aと質量M
(M>m)の物体Bがあり、
Bにはばね係数kの軽いばねが取りつけてある。A、Bおよびばねは一直線上にある。まず、AとBでばねを押し縮めて、ばねが自然長からlだけ縮んだところで
AとBを同時にはなした。
(3)Aがばねから離れた後のA、Bの早さを求めよ。
Aがばねから離れるのはばねが自然長になったときですよね?力学的エネルギー保存則で(Aの運動エネルギー)+(Bの運動エネルギー)=(ばねの弾性エネルギー)
と、してみたんですがあとどうすればいいのかわかりません。教えて下さい。お願いします。
その問題はですね
位置エネルギーを入れて力学的エネルギーを立てる問題は
天井にばねがつるされてそのばねの下におもりが吊り下げられてるとき
おもりを引っ張って動かす運動です
位置エネルギーを入れないで力学的エネルギーを立ててる問題は
地面にばねが付いて立った状態でその上に板がくっついていてそこにおもりが
のっていて押し下げて離して動かす運動です
なんで後者は位置エネルギーを入れず弾性エネルギーと運動エネルギーで式を
立てているのでしょうか?
コンデンサをつないだ回路に電気を流し、電荷をため、
ためたあとに電圧計をコンデンサにつないだとき、電圧計の値が上昇しそのご下がるのはなぜなんでしょうか?
コンデンサにすでに電荷がたまっていて電流がながれないですか?
しかしそれなら一回上昇するのは何故ですか?
>>673 コンデンサの極板の間で同じ大きさのプラスの電荷とマイナスの電荷が
引っ張り合っている様子を想像されたい。
C2の正極からプラスの電荷が流れ込んできてC1の負極にあるマイナスの
電荷が打ち消されても、C1の正極にあるプラスの電荷がマイナスの電荷を
引っ張り戻すので、C2の正極から流れ込んできたプラスの電荷が再び
C2に押し戻される。
>>674 電圧計の針をゼロの目盛りに戻すゼンマイが弱くて針が振動してるだけ。
678 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 23:53:29 ID:2o8P6R36
>>668 > 運動量保存則って物体系について外力が働かない方向で成り立つんですよね?
そのとおり。
> 力学的エネルギー保存則は摩擦なしだったら物体系に適用していいの?
基本的にはそうだが、一般には
「物体系が外部から仕事をされないとき、外部に仕事をしないとき」
に力学的エネルギーが保存する。
例については状況がよく分からんが、左端に壁があると考えればいいのか?
その場合は力学的エネルギーが保存する。
[最初のばねの弾性エネルギー] = [ばねの弾性エネルギー] + [2つのおもりの運動エネルギー]
だな。
679 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/05(月) 23:57:54 ID:2o8P6R36
>>669 おもりのついたばねが鉛直にぶら下がっているとき、
位置の基準をばねの自然長にとれば、すなわちばねが自然長のときのおもりの位置を x=0 とすれば
力学的エネルギーは (1/2)kx^2 + mgx のようになる。これは分かると思う。
ここで、基準の位置をずらして、おもりに働く重力とばねの力がつりあう位置が y=0 となるよう
基準をとり直せば、力学的エネルギーは (1/2)ky^2 と書ける。
実際につりあいの位置を計算して、xとyの換算式を求めれば、これを確かめることができる。
計算方法が分からなければまた聞いてくれ。
680 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 00:00:20 ID:2o8P6R36
>>671 あとは運動量保存だ。外力がないので運動量の和はずっと0のまま。
これで方程式が2つできて、未知数も2個。
681 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 02:23:39 ID:fmNsIWw+
_____________________
熱の伝わり方に関して、次のことがらの理由を答えよ。
・セーターを着ると暖かく感じるが、風があるときは寒く感じる。
また、そのような場合でも薄いウインドブレーカーを1枚着れば暖かい。
・窓が2重になっていると、断熱効果が優れている。
ただし、ガラスの間隔は広すぎてはいけない
_____________________
上の2問が分かりません
どなたか知恵をお貸しください
682 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 02:32:48 ID:qWp56HSD
>>681 ネットで検索したほうが早いんじゃないか。問題の丸投げはよしてくれ。
>>681 ヒント:魔法瓶は外の瓶と中の瓶の二重構造になっており、この2つの瓶の
間は真空になっている。瓶の素材は熱をよく伝えるステンレスであるにも
かかわらず、なぜこの構造で保温できるか。
684 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 03:42:22 ID:fmNsIWw+
>>683 間に熱を伝えにくい空気の層をつくることで熱の移動を防いでいるということですよね?
>ただし、ガラスの間隔は広すぎてはいけない
これが分からないんです
なんで間隔が狭ければ良いのに、広いと駄目なのか・・・・
685 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 05:24:06 ID:Ge2SVuys
そりゃ、おまいみたいなのが抜くためには必要だろ
687 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 11:13:43 ID:IbFqS4/R
>>684 ガラスの間隔が広いと中の気体が対流を起こして熱を伝えちゃうらしいよ
セーターの話も結局は同じ理屈だね 中の空気が動くと駄目みたい
688 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 12:24:55 ID:mZXqoSPJ
質点の速度がゼロでないとき、その加速度がゼロになりえるか?
質点の速度がゼロであっても、その加速度がゼロでないことがありえるか?
説明お願いします(>_<)
>>688 ヒント:ばね
てかヒントじゃなくてほぼ答えだな
691 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 17:31:27 ID:fmNsIWw+
>>687 間隔が狭くても対流は起こると思うんですが・・・
例えば、1cmに張ったお湯と、10cmに張ったお湯では、
10cmに張ったお湯の方が冷めにくいですよね
これと同じように、空気の層を厚くすればそれだけ断熱効果も高いのでは?
>>691 粘性ってもんがあるから、間隔が狭いほうが空気は動きにくい。
お湯が冷めにくくなるのは単に熱容量が大きくなるからだろう。
693 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 19:02:45 ID:sO7yECq5
>>680 ありがとうございます。ばねがあるので難しく考え過ぎてました。
問題が続くのですが
>>671 次に、静止しているBに向かってAを速さvでばねに衝突させた。
衝突時には力学的エネルギーが失われることは
ないものとする。
(5)Aがばねと衝突してばねから離れるまでの過程をAとBの直接の
衝突と考えると、この過程は、反発係数eが[ □]の衝突に相当する。
(6)Aがばねから離れるときAは速さ[□]で動く。
(5)は力学的エネルギー保存即と運動量保存則からA、Bの速さを出して反発係数を出すんでしょうか?なんか上手く式がまとまらないし、(6)でAの速さを出すので他の考え方かと思ったのですが…
長文スイマセン
694 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/06(火) 19:07:48 ID:qWp56HSD
>>693 (5)は計算で求める問題ではなく、衝突とエネルギーの関係の理解が求められる問題。
衝突時に力学的エネルギーが失われることはないと書かれている。
衝突による力学的エネルギーの散逸と、反発係数との間にどういう関係があるかが問われている。
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
アトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ねアトポス死ね
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696 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/07(水) 00:08:43 ID:8kM9Bkg2
┏━{2.0Ω}━┳━{2.0Ω}━A
┃ ┃
E {6.0Ω}
┃ ┃
┗━{2.0Ω}━┻━{2.0Ω}━B
上の図でAB間の電圧を求めよ(E=16V)
答えは9.6Vとわかっているのですが、
キルヒホッフでいろいろやってみてもうまく出来ません。
6.0Ωの抵抗の電流をI1
AとBに近いほうの2.0Ωの抵抗の電流をI2
とおいて電池に近いほうの2.0Ωの電流をI1+I2とおいてやってみました。
どなたか解説お願いします。
697 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/07(水) 00:10:31 ID:m1KGQq6Q
>>696 AとBはつながってないんでしょ? AとBに近いほうの2.0Ωの抵抗には電流は流れないよ。
698 :
696:2007/11/07(水) 00:16:13 ID:8kM9Bkg2
>>697 問題はAとBの電位差でしたヾ(´▽`;A
ということは2.0Ωと2.0Ωにはさまれている点(三つに分かれている点)の電位差がそのままA,Bの電位差になるのでしょうか?
699 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/07(水) 00:28:34 ID:m1KGQq6Q
700 :
696:2007/11/07(水) 00:32:51 ID:8kM9Bkg2
701 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/07(水) 01:14:44 ID:gaNgB7rF
すいません板が見つからないので大学の質問してもいいですか。
物理学振り子の周期は
2π√(I/mgh)*[1+1/4sin^2(θ/2)]
と近似できるようですが、導出することはできませんでしょうか
>>696 工学部の電気工学では基礎の基礎になる、典型的な4端子回路の問題だが、
高校の物理で扱うとはね。4端子回路での解き方を紹介する。
Bを基準にしたAの電圧をとりあえずExとおいてみる。
6Ωのところを境にして、左側の直列回路に時計回りに電流i1、右側の直列回路に
時計回りに電流i2が流れているとしてキルヒホフの第二法則の式を立ててみると
E = 2 i1 +6 (i1-i2) +2 i1
Ex = -2 i2 +6 (i1-i2) -2 i2
これを整理して行列の掛け算で表すと
Ex = 10/6 E -32/3 i1 …@
i2 = -1/6 E +5/3 i1 …A
となって、Eとi1からExが求まる。
ところがi1は不明なわけだが、実際には端子ABが開放されておりi2がゼロとなる
ことを考えると、Aからi1 = 1/10 Eとなる。
これを@に代入するとEx = 3/5 E = 9.6[V]
703 :
702:2007/11/07(水) 02:19:19 ID:???
この考え方のメリットを次に紹介する。
@A式だが、よく見ると
┌Ex┐ ┌ 10/6 -32/3┐┌E┐
│ │=│ ││ │
└ i2┘ └-1/6 5/3 ┘└ i1┘
という行列とベクトルの積の形に直せる。
(見にくかったらゴメン)
もし端子ABより右側に回路が沢山連なっていたとしても、
細かく切ってそれぞれ行列で表して行列の積の計算をすれば
全体の回路の入口と出口の電圧と電流の関係が出せる。
この問題の狙いからは少々外れるが、複雑な問題を単純にする
非常に便利な考え方なので、覚えておくといいことあるよ。
704 :
701:2007/11/07(水) 02:27:17 ID:gaNgB7rF
705 :
702:2007/11/07(水) 02:38:38 ID:???
ごめん、訂正。
>>702の@Aの上のところ
これを整理して行列の掛け算で表すと
↓
これを整理して単純な連立方程式にすると
右側の回路に関するキルヒホフの第二法則の式自体も、
Ex = 2 (-i2) +6 (i1-i2) +2 (-i2)
と書いた方がわかりやすかった。
ごめん。
なお、これは虚数の値を持つ抵抗としてコイルやコンデンサを式に入れた場合にも
使える話(詳しい話は大学で扱う)で非常に重宝なので、できたら使いこなせるように
なっておくといい。
706 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/07(水) 04:36:31 ID:1DEe5tii
高校物理じゃないんだが、ちょっと教えてほしい。
慣性の法則(??)っぽいんだが…
この世に一定の高さで何の支えも持たずに永遠に浮遊する風船があったとしよう。
この風船を、ある電車の停車中に車内に浮かせておく(もちろん支えは無く、空中に浮いている状態)
そして、この電車を発車させる。
この場合、車内に浮いている風船はその場に留まって浮遊するのか?
それとも、進行方向とは逆方向に移動してしまうのか?
誰か教えてください。
707 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/07(水) 05:42:08 ID:bShZ7B0J
実際電車の中に風船いれてみりゃ分かるだろ
移動するよ
>>706 ペットボトルを水で満たし、気泡を少しだけ入れて試せばすぐわかる
>706
中学レベルの物理は他でどうぞ
そんな簡単な事は実験してみろ
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リア厨です。高校物理かどうかわかりません。
ハンマー投げなどで、遠心力が自分の体重を越えても自分が吹っ飛ばないのは何故でしょう?
また、回すスピードが同じなら
ハンマーが重ければ重いほど遠心力は強くかかるってことで合ってますか?
712 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/07(水) 16:25:17 ID:zs9nt8qf
>>711 そりゃ、水平に回している間は上には飛んでいかないだろう(笑)。結局は靴と地面の摩擦力
が勝っていれば、横にも飛んでいかない。筋力は身体の剛性を保ち、回転の力を生み出すのみ。
つーか、地面との摩擦なしでも飛んでいかない。
手を放さない限り、ハンマーと身体の重心のまわりを
お互いにぐるぐる回るだけ
斜めのドップラー効果で
視線速度て進む位置によって変わりますよね?
だからあの c/c-vcosα は数式処理じゃないと証明できませんよね?
>>674 マジレス
実際の電圧計には少し電流が流れるから、コンデンサが放電する。
だから >電圧計の値が一回上昇しそのご下がる
そのアナログ針式電圧計なら(内部抵抗)10000Ω/Vとか表示していないか?
針を動かすためには、少しエネルギーが要るのだよ。
デジタル式なら下がる速度は針式より遅いはずだ。
>>706 条件不足
空気抵抗の無い理想的条件ならば逆方向に電車の加速度と同じ大きさの加速。
現実には風船の問題で空気抵抗を考えないのはナンセンスであり、やがて
電車内で見ると一定の速さ(風船の受ける慣性力と空気抵抗が釣り合う速さ)
で電車の加速方向と逆向きに移動するようになる。
回折格子で光を当てると格子に当たった光は同じように回折して進みますよね?
じゃあなんでスクリーン上には上側から下側まで色々な方向に明るい点ができるんですか?
やっぱ日本語からだな
ちゃんと教科書読め。
授業中はちゃんと先生の話を聞け。
722 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/09(金) 10:04:36 ID:OKsbDV+A
http://imepita.jp/20071109/359700 これの(2)なんですが、『往復距離2L走るごとに1回壁Aと衝突する』っていうのは分かるのですが、『速さVxで走る分子は、1秒間に全長Vx走る』という部分がわかりません。Vxの単位を設定していないのに、なぜ1秒間にVx走るかがわかりません…。
分かる方教えてください。
724 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/09(金) 10:13:34 ID:OKsbDV+A
>>724 解説が間違い。1秒間ではなく、単位時間。
726 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/09(金) 10:34:13 ID:OKsbDV+A
単位時間ってことは、別に1秒でも10時間でもいいですよね?
で、考え易い様にVxの単位の[a/b]のbを代入したらVx[a]進むって考えでいいですよね?
>>726 OK。だけど10時間みたいに数字が含まれてるのは単位として扱いにくいぞ。
728 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/09(金) 10:55:13 ID:OKsbDV+A
729 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/10(土) 16:24:38 ID:593bfL8H
基本問題なんですけど、微妙に難しいので助けてください。
【自由落下の問題】
小物体を h(m)自由落下させた。
後半のh/2(m)を落下する時間は、前半のh/2(m)を落下する時間の何倍か?
単純に
(後半)落下時間/(前半)落下時間=
解答は√2-1倍。
なんですが、(後半)落下時間が2次関数になって上手くできないので助言をください。
よろしくお願いします。
hまで落下する時間をT、h/2まで落下する時間をtとおくと
h=(1/2)gT^2 ・・・(1)
(1/2)h=(1/2)gt^2 ・・・(2)
後半の時間はT-t、前半はtだから求める値は
(T-t)/t = (T/t) - 1
ここで、(1)÷(2)より
2 = (T/t)^2
よって
T/t = √2
731 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/10(土) 17:11:19 ID:593bfL8H
>>730さん、早速の助言ありがとうございました。
教わったとおりできました。
自分には後半をT-tする発想がなかったです。
感謝、感謝です。
732 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/11(日) 20:53:56 ID:YKosTglm
大学受験版で書いたのですが版違いだったみたいでこちらにもう一度書かせてもらいます
等速円運動している円盤に物体を乗せます
両者に摩擦力が働くとしたらその摩擦力の大きさによってそれぞれどのような運動になるでしょうか
摩擦力なし→慣性系で見て静止
摩擦力大→円盤に対して静止
ということは分かるんですが、その中間が分かりません。
雰囲気としては円盤の運動より遅い等速円運動をすると思うのですが式をたてれませんでした、、
よろしくお願いします
734 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/11(日) 21:22:01 ID:m9f2C/hm
モデル化として時間を細分化して簡単に言えば、
摩擦で一瞬接線方向に加速され、現在の速度に加速度ベクトル加えた方向に進む。
結果、渦巻状に外に放り出される。
力学的にいえば、遠心ポテンシャルの低い方へ飛ばされ、その差分の運動エネルギーを得る
数式でときたければ、m[r]" = μ・ω|r|[e_φ] を解け。
[r]は位置ベクトル。|r|は[r]の絶対値,[e_φ]は2次元極座標の単位ベクトルの方位方向
735 :
732:2007/11/11(日) 22:22:54 ID:YKosTglm
>>734 レスありがとうございます
一瞬加速されると言うのが分かりませんでした。接線方向に加速度を持った運動でならわかるのですが
等速円運動の場合でも接線方向に加速されるのでしょうか?
加速度の求め方をド忘れしてしまい、問題以外の資料が無いのでどうかご教示ください。
初速15m/sで地面から鉛直上方にボールを投げるとする。
a.ボールがその最高点に掛かる時間はいくらか?
b.最高の高さはいくらか?
c.t=2sのときのボールの速度及び加速度を求めよ。
といった問題で、
a.1.53s b.11.5m c.-4.6m/s
までは解いたのですが、最初に書いたとおり加速度の求め方を度忘れしてしまったため、
どなたかご教示いただけないでしょうか?
基礎の基礎な問題ですが、お願いします。
すみません。自己解決しました。
落ち始めてるんだから一定ですよね……難しく考えすぎてました。
738 :
734:2007/11/11(日) 23:40:27 ID:???
>>737 いや、落ち始めるとか何とか関係ないから。
地球上で十分地表に近い場所では"等加速度運動"しますから、いつまでも同じ加速度です。
(方向も変わらないし)
ちなみに速度は時間の1次関数なんで、式立てるの忘れてなきゃ楽勝よ。
>>735 円盤が等速円運動してようと、微小時間では線形近似が成り立つ。
つまり、ほんの一瞬(dt秒)の間には、ちょっとの距離(dr)しか動かないから
物体が床を見ると、dr/dxの速度で並進しているようにしか見えない。
その方向は接線方向なのはもう言うまでもないと思うが、
結論として、運動方程式は常に[e_φ]方向に働くのさね。
739 :
734:2007/11/11(日) 23:44:53 ID:???
あ、一応言っとくけど、一般的に言えば運動方程式は
-μ・rω[e_φ] だからね。
定数部なんてμに含められるから、さっきは省いたけど
提出とかするなら、μは正の定数とするのが一般的なんで
忘れんな (´o`y-~~
時間tとともに、x方向に伝搬する電磁波の電界や磁界強度を
電磁波の波長λ、周波数fとして式で表せ。
がわかりません。教えてください。
気体が外部に「した」仕事を求めるのですが
気体が外部から「された」仕事も
気体が外部にマイナスの仕事を「した」としてカウントするのでしょうか?
743 :
732:2007/11/12(月) 17:35:46 ID:rinzSiTW
>>789 [e_φ]とはどのような方向なのでしょう?
摩擦力は中心方向しかかからないと思ってたのが間違いだったのでしょうか
何度も質問してすいません。。
744 :
732:2007/11/12(月) 17:38:58 ID:rinzSiTW
ごめんなさいなんか言葉がおかしかったです、訂正します
接線方向に加速力が働くということは分かったんですが、
中心方向にも摩擦力がかかると思っているのでうまく式がたてれません
この考えが間違っているのでしょうか?
745 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/12(月) 19:16:49 ID:U2tAEjV6
なめらかな水平面AB上で、ばね定数4,9N/mのばねの一端を固定し
他端に質量0,10Kgの物体を押し付け、自然の長さより0,20M縮めて静かに放した。
ばねからはなれた後の物体は動摩擦係数0,50の粗い床の上を何Mすべって止まるか。
お願いします。
747 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/12(月) 20:26:25 ID:U2tAEjV6
すみません;。一問は速度を求めるで出来たんですが
二問目はFs−比例定数×mg=Wで求められるかと思ったんですがどう式を
作っていいかわかりません(汗。
改めてお願いします。
>742
Yes
エネルギー保存じゃねえか?
750 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/12(月) 20:44:14 ID:U2tAEjV6
そうなんですが式が立てられない…
ばねによる位置エネルギー=摩擦による仕事
ガリレロ見るからまたな
753 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/12(月) 21:04:21 ID:U2tAEjV6
?
長さが求められないです。
754 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/12(月) 21:17:57 ID:ZXhODhyl
1.4m/s
0.2mになったんだが
あってるんだかどうだか
座標(4,0)に-9×10^5Nの点電荷があるとして
座標(1,0)で受ける電場の強さは
E=kq/r^2にそれぞれの値を代入するとqが負になってしまって
どっちむきかわからないんですが
Eの向きは正電荷が受ける力の向きですよね?Eが負の場合ってありえるんですか?
ありえます。
え?どういうことでしょうか?
758 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/14(水) 19:58:29 ID:UgKA0r+b
別にそんなに難しい話ではなく、例えば東向きを正の向きに取ったら西向きに運動する物体の速度は負とか、
そういうのと同じ話だ。
電場の大きさ(絶対値)そのものは負にはならないが、向きも含めれば、座標軸の負の向きを向いていれば負だ。
まあ問題で電場の強さはって聞いてるから、絶対値で答えるのが正しいのかもしれんが。
759 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/14(水) 21:16:10 ID:W/avumET
アンペールとビオサバールの法則が何度読んでもわかりません 分かりやすく教えてください
760 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/14(水) 22:10:03 ID:9IvegnOi
力学の範囲なのですが・・・。
円錐型の筒にボールを投げ入れたときに、等速円運動が起こる場合はどのような場合か、という問題が・・・。
円錐の面から受ける力はボールの速度に関係なく一定なのになぜ・・・?
一定ではないと思うが。
あ,違った。一定だ。
…えーと、やはり酔って書くべきじゃないな
一定、というのは「ボールが一定の高さを保つとき」という条件で一定と言う意味
そうでなければ一定ではない。
>>760 円錐面から受ける力の鉛直方向の成分が重力と釣り合わないと等速円運動にならない。
その成分は円錐の頂角によって変化する。
>>760が「一定のはず」と思ってるのはおそらく
ボールが斜面を転がる
という問題で、ボールが斜面に沿ってのみ動く、という条件から、
ボールに働く重力 (0, -mg)
斜面がボールに及ぼす垂直抗力 (Fsinθ, Fcosθ)
(θは斜面と水平面のなす角度)
の合力が斜面方向になる、という条件から
F = mg cosθ = 一定
というのが念頭にあるんじゃないかな。
でも円錐面上のボールの運動の場合、ボールが円錐内に沿ってのみ動くとして
も、その加速度の方向は円錐面の接線方向とは限らない。
比誘電率εrとして 充電したコンデンサー間に誘電体を入れると
容量は真空のときのεr倍になるって覚えとけば問題ないでしょうか?
ただし
充電されたコンデンサーにつながれたスイッチが開いてても閉じてても両方の場合で、です
>>766 どう覚えようが勝手だが、コンデンサの容量がεS/dってのがわかってれば、そうなるのは当然じゃないかな。
それはつまり
εr=ε/εo (εは物体の誘電率、εoは真空の誘電率)
で代入ってことでおkですか?
>>766 別にー
充電していなくても、
スイッチが閉じていなくても、
問題は、
特にないです。
何が問題なのかよくわからない質問だな
771 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/16(金) 21:13:59 ID:tXtzAAyf
すいません。
凄く初歩的な事だと思うんですけど確認のため質問させていただきます。
「地上の点Pより小球Aを初速V0で鉛直上向きに投げると同時に、点Pの真上で高さHの点Qより小球Bを自由落下させる。
AとBが衝突するまでの時間t1はいくらか。」
という問題で、最初自分はBは自由落下だから加速度+gだと思ったら-gだったんですけどこれは相対加速度だと見るのでしょうか?
772 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/16(金) 21:19:24 ID:1ahSwO/d
773 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/16(金) 21:28:20 ID:tXtzAAyf
>>772 丁寧にありがとうございます。
つまりこういう場合どちらを基準にするかによって変わるって言うことですね。
結構もやもやしてたので解決できて良かったです。
774 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/16(金) 22:56:26 ID:vqPitPVK
水中に鉛直に縦3m、横1mの長方形の平板をおいたところ、その全圧力の作用点は板の上辺より1.7m下であった。
この平板の上辺は水面からどれだけの深さにあるか?答えは2.25mなんですが求め方が解りません。どなたか教えてください。
775 :
質問です。:2007/11/16(金) 23:36:42 ID:ddgrtKqM
ばね定数kのばねに質量Mの板を取り付け、板に質量mの小球Pを接触させ、ばねをLだけ縮ませてから放す。Pは自然長で板から離れ、水平面から曲面へと上がっていく。Pが達する最高点の高さhを求めよ。摩擦はない。
という問題です。
解き方がわかりません。
よろしくおねがいします。
エネルギー保存
なめらかに動くピストンを持つ円筒容器に、圧力1.0×10^5[N/m^2]、温度300[K]で、
体積が0.03[m^3]の理想気体が入っている。
圧力を一定に保ったまま、この気体の温度を300[K]から450[K]にしたとき、
気体が外部にする仕事PΔVはいくらか。
物理の本(参考書ではない)の熱力学第一法則のをころを見てみると
27℃の窒素の気体1molを容器に101kPaで密閉し、
抵抗R=10Ωの電熱線に電流I=2Aを1分間流して加熱すると〜〜
その説明にも窒素分子の定積比熱を20.6/(mol・J)とすると〜
と書いてあって全く理解できません
>>775に対する
>>776のような
ヒントだけでもお願いします
ありがとうございます
解けました
ありがとうございました
ホイートストン・ブリッジで質問です
形は よくある
R1 R3
G
R2 R4
こんな抵抗のつき方のやつで 今Gに下向きに電流が流れたとき
どのような関係が成り立つか不等式で表せ と問題にあり
解答では R3が大きくて そこに電流が流れにくいとあるため
と書いてありこれに基づいて解いてるんですが
自分の考えでは R2の電圧降下が大きく電位差で下に流れた、つまりR2の抵抗が大きい
ではだめなんでしょうか?
どなたかご教授お願いします
782 :
訂正:2007/11/17(土) 23:05:40 ID:???
R1 R3
G
R2 R4
図が少しずれました すいません
783 :
訂正:2007/11/17(土) 23:06:25 ID:???
R1 R3
G
R2 R4
784 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 00:23:48 ID:LIS6gh9p
>>781 問題がどんなもんか分からんから答えようない。
それだけの情報ならそりゃそれでもいいと思うけど。
785 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 02:13:12 ID:Cb+79X1m
この人格の基本的な特徴は、
「秩序、ルール、完全主義などにとらわれすぎて、柔軟性や効率性がない」ことです。
▽診断基準(アメリカ精神医学会 DSM-IV)
以下のうち、5つ以上に該当すると、強迫性人格障害の可能性があります。
1 活動の主要点を見失うほどに、細目、規則、一覧表、順序、構成、予定表などにとらわれる。
2 課題の達成を妨げるような完全主義に徹する。
3 娯楽や友人関係を犠牲にしてまで、仕事や作業にのめり込む。
4 道徳や倫理、または価値観に関する事柄に、過度に誠実になり融通が利かない。
5 とくに思い入れがなくても、使い古した、または価値のないものを捨てることができない。
6 他人が自分のやり方に従わない限り、仕事を任せたり、一緒にしたりすることができない。
7 お金に対してケチである。お金は将来に備えて蓄えておくべきものと思っている。
8 堅苦しく、頑固である。
9 アンチ血液型性格診断である。
10 ネットイナゴである。
11 嫌韓厨である。
786 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 14:10:37 ID:z564ArND
数学スレでも聞いたのですが、物理向けと言われたのでこちらで質問させていただきます
ある力FがF=A×l×(μcos(θ)-sin(θ))で求められます
A:対象物の外周長さ l:対象物のy方向の長さ μ:定数0.3 θ:y方向からの角度
この式を微分積分して以下のような長方形を半円筒に繰り抜いたような形状の円筒部分に働く力Fを求めようとしたのですが、上手くいきません
どのようにすれば解けるでしょうか?
______ y
| __ | ↑ 半径=r
| / \ | →x 厚さ=t
|/ \|
787 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 14:17:25 ID:YOg4qTXp
>>786 意味が全く分からないのだが……式と図だけじゃなくて、日本語をなんとかしてほしい。
最初の力Fっていうのはどんな物体にはたらくどんな向きの力のことを言ってるの?
後半も、半円筒に繰り抜いてるのに円筒部分に働く力を求めよってのが分からんのだけど。
>>786 そこに書いてあるだけじゃなくて何かほかにも情報があるんじゃないの?
実際に何か品物があるとか。とにかく問題の体を成していない。
789 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 14:27:23 ID:z564ArND
>>787-788 すいません
鋳造における金属の収縮による金型への抱きつき力の計算式です
金属が接触する部分は円筒に繰り抜いた部分(正面から見ると円弧の部分)のみなので、そこ以外の枠は考えなくて良いということです
790 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 15:19:37 ID:o84DZWkE
Lvの低い質問ですが
力をX軸とY軸方向に分けるとき、sinを使うかcosを使うかがいまいちよくつかめません。
何か、これ!っていうのはありますか?
792 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 15:30:45 ID:o84DZWkE
すみません…わからない問題がまだありました…
http://imepita.jp/20071118/548720 について
バネ定数Kのばねの一端を壁に固定し、他端に質量mの物体Aを取り付け、摩擦のない水平面上に置いた。
さらに、物体Aを質量2mの物体Bと糸でつなぎ、これらを一直線上に配置した。
図のように、物体Bを少し引っ張りバネが自然長からlだけ伸びたところで物体Bを固定した。
ただしバネと糸の質量は無視できるものとする。
バネが自然長に達したとき糸の張力の大きさが0になり、そのあと糸がたるんだ。
バネは自然長からさらにどれだけ縮むか求めよ。
糸の張力などを考えてもわかりません…お願いします
>>789 どうやって求めたもわからず、しかも次元の合ってないような式は最初から却下なんだよな。
それじゃどっちが金型でどっちが製品なのかもわからないし、両方を図示しないと意味がない。
もうちょっと前提条件などをきちんと整理して機械・工学板あたりで質問したら?
>>791 式を立てたら、角度が0°とか90°とか、力を分けるまでもないような
極端な場合でも成り立ってるかを確認する。
795 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 17:36:22 ID:z564ArND
>>793 図のまずさはともかく、式の方は鋳造業界で流通しているものです
図は金型の方ですが、この問題の出し方ならそこは関係無いはずですが
なんで高校物理の質問のスレで鋳造業界の話が出てくるんだか。
797 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 17:57:30 ID:z564ArND
内容は高校レベルの微積分なので
電池の内部抵抗って正極側、負極側どちらにあるんですか?
いろんな問題解いているんですが、内部抵抗の位置が定まっていないので焦っています。
両方つかって解いて見れ。
違う結果が出たら報告ヨロ
どっちでも良い。計算しやすい方に有ると思え。
801 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 19:23:23 ID:J5K+wFkc
つまり、主観の問題ですか?
802 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 19:29:35 ID:o84DZWkE
>>790 エネルギー保存則
>>792 エネルギー保存則だが、少し頭を使う。
ばねが自然長より長いときは糸が張っているので、質量mの物体と質量2mの物体は同じ速さで動く。ここから、ばねが自然長になったときの物体の速さが求まる。
で、自然長より短くなったときは、糸はたるんで張力は0なので、糸はあってもなくても同じ。よって、ばねのエネルギーとmの物体の運動エネルギーの保存則を考えればよい。
>>801 内部抵抗って、まさか電池の中に抵抗器が入ってると思ってるんじゃねぇだろうな
805 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 20:48:04 ID:J5K+wFkc
じゃ、何処に入っているのですか?
806 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 21:08:15 ID:o84DZWkE
>>803 >>790についてなんですが
外力をかけて移動させてる時でも保存則は成り立つのですか??
>>806 というかエネルギー/運動量の両保存則は
「最初の状態」=「最後の状態」
という関係式を組み立てて利用するからね。
つまり、途中に加えた力とかそういうの関係なしよ
>>806 (最初の状態)+(求める、外力のした仕事)=(最後の状態)
これを「エネルギー保存則」と呼ぶか、
「エネルギーと仕事の関係」と呼ぶかは好き嫌いの問題。
当然、入試においてもどちらでも丸をくれる。
810 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/18(日) 21:56:23 ID:o84DZWkE
というか高校レベルなら問題の解説読んで理解できなければ他の分かりやすい参考書探すとかした方がいいぞ
コンデンサーの極板間の引力についてです。
一方の極板にたまる電荷をQとし、極板間の電界をEとすると極板どうしの引力Fが
F=(1/2)QEになる理由がわかりません。
813 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/19(月) 01:01:06 ID:QJnzGMqf
-Qの電荷を持つ極板が作る電界の大きさは (1/2)E で
Qの電荷を持つ極板には (1/2)QE の力が働く。
同様に考えるとお互いに (1/2)QE の力で引き合っている。
814 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/19(月) 04:16:52 ID:DSl3JETg
高校物理とは関係ないかもしれませんが
音圧で対象物を破壊する兵器があったとして
その兵器の威力は大気圧の高低によって変化するのでしょうか?
マルチ乙
816 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/19(月) 11:59:46 ID:9suNOPky
何も築いてこなかったおまえらに
どこまで想像が届くか分からないが想像してみろ……
おまえらのようにボーっとしちゃいないぞ……
小学中学と塾通いをし、常に成績はトップクラス、
有名中学有名進学校と受験戦争のコマを進め、一流大学に入る……
入って3年もすれば今度は就職戦争、頭を下げ会社から会社を歩き回り、
足を棒にしてやっと取る内定、やっと入る一流企業……
これが一つのゴールだが、ホッとするのも束の間、すぐ気が付く…
レースがまだ終わってないことを………
今度は出世競争、まだまだ自制していかねばならぬ………!
ギャンブルにも酒にも女にも溺れず、仕事を第一に考え、
ゲスな上司にへつらい、取引先にはおべっか……
遅れずサボらずミスをせず、毎日律儀に定時に会社へ通い、
残業をし、ひどいスケジュールの出張もこなし、
時期が来れば単身赴任、夏休みは数日………
そんな生活を十年余り続けて、気が付けばもう若くない、
三十台半ば、四十、そういう年になってやっと蓄えられる預金高が
1千万、2千万という金なんだ………!
817 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/19(月) 14:32:03 ID:oCHTF2oX
>>713 なぜ極板間の電界の強さがEの時、電荷Qが作る電界の大きさはその半分の(1/2)Eになるのでしょうか?
極板間の電場は、電荷Qが作る電場と電荷-Qが作る電場の重ね合わせ
>>819 ありがとうございます。ようやく理解できました。
821 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/19(月) 18:07:39 ID:uQ1/YkxR
坂を滑り落ちる時に物体がhの高さにあるとしてhが0になったところで
長さlだけ摩擦が働く床があります。それを通り過ぎてばねにあたる。
という感じの問題で(1)が摩擦で失われるエネルギー。動摩擦係数×mg
(2)物質がばねにあたる条件。1/2mv(二乗)が摩擦で失われるエネルギーより大きい
(3)ばねは最大いくら縮められたか。X=√2mgh/k
であってますか?
>>821 「1/2mv(二乗)」が、hが0になってから摩擦床にたどり着く前のものだとして、
(2)だけは合ってる
823 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/19(月) 18:40:15 ID:uQ1/YkxR
ハイ。hは0になります。
(1)(3)はどこが間違ってるかヒントもらえませんか?
(1)「動摩擦係数×mg」ではエネルギーになっていないよ
(3)摩擦床がなければ正しい
水平な直線道路を走行するレーシングカー(後輪駆動)を考える。
−−−−−−−−−−l
l G l ←車としてください。汚くてすいません。
l ↑(N2)↓(mg) ↑(N1)l
l−------------------l
後輪 前輪 l
(Fh)→
後輪からGまでの水平距離をL2、前輪からGまでの水平距離をL1とする。
後輪が地面から受ける摩擦力の大きさをFとしてこれを駆動力とする。
Gから地面までの距離をhとする。
問)G周りのモーメントのつりあいの式は?
という問題なのですが、Fhの向きはどのように考えたらいいのでしょうか。
左回りを正とすると+に解答ではなっているのですが、水平向きの力だし、なんで左になるのか
よく分からないんです。教えていただけないでしょうか。
−−−−−−−−−−l
l G l
l ↑(N2)↓(mg) ↑(N1)l
l−------------------l
後輪 前輪 l
すいません、ずれちゃいました。。。
827 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/19(月) 23:40:22 ID:HtApSVsw
>>825 Gって重心のことだと思うが、まあそれはいいとして。
Gと力の作用点(車輪)とを直線で結んで、力をその直線と垂直な成分・平行な成分に分解し、
垂直な成分の大きさと作用点までの距離をかけたものが力のモーメントになる。
言葉だけじゃ分かりにくいから図で説明できると楽なんだけどね。
仕事を求めよって問題で、力の向きと移動する向きがずれてるとき、
力を分解して云々とかやるでしょ。あるいは F・s・sinθ とかって習ったかもしれんが。
それと同じ事を垂直成分、cosθでやればいい。
>>827 Fをそのように分解すると確かに左回りの回転を表す力になりますね!
ですが、Fをその直線と垂直な成分に分解した力を考えた場合、向きは左回しですが
Fの作用点とGまでの距離が{L2^2+h^2}^1/2になったりしませんかね・・・これはどういうことでしょうか・・・
829 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/20(火) 00:04:32 ID:wLTd4u+/
なるけども。そういう感じでやって答え合わない?
>>827 >>829 あ、合いました・・・すいません、慌てもので・・・。どうもありがとうございました。
モーメントの問題をよく練習します!
831 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/20(火) 00:11:14 ID:wLTd4u+/
Gと車輪の距離が √(L2^2+h^2) のようになるが、
力の垂直成分はもとの力に大して √(L2^2+h^2) が分母に来るような形になるんで、打ち消しあって消える。
まあもっと簡単な計算方法もあるが、一応これでできる。
832 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/20(火) 00:11:50 ID:wLTd4u+/
あ、できたか。おつかれさま。
>>831 丁寧に教えてくださって本当にありがとうございました。よく分かりました!!
A projectile is launched at a velocity of 125 meters per second at an
angle of 20°. A building is 200 meters away.At what height above
the ground will the projectile strike the builfing ?
まずx-component の速さが93,97m/s
y-componentが34.2m/s
次にSince the projectile travels 200m horizontally at 93,97m/s
, the time of flight t=2.218s, まで求められたのですが
この次にどうするかがわかりません。教えてください
その時間でのy成分の変位を出すだけだよ。
graviational acceralationが加速度(多分文中にある)だから
あとは等加速度運動でぐぐってくれ。
>>835 公式に代入したら答えが出ました。ありがとうございます。
平行板コンデンサー(間隔3.0*10^-2m)の極板が水平になるように
おかれている。極板の間に電気量4.8*10^-19C、質量1.0*10^-20kgの
点電荷が静止している。極板間の電位差を求めよ。ただし、重力加速度は9.8m/s^2とする。
問題の意味が全く分かりません。どのようにして解けばいいのでしょうか
ヒント
・点電荷は静止しているので慣性の法則が成立する。
重力加速度が与えられているということは重力の影響も
考慮せよという事を示唆している。
・平行版コンデンサー内の電場はほぼ一様と見なせるので
電場と電位差の間に簡単な関係式が成立する。
q(V/d)=mg
840 :
837:2007/11/20(火) 20:26:02 ID:e88LaMxe
電界の中に点電荷があり、F=qEの式が成り立つのは分かったのですが
このFがmgと等しい理由が分かりません。
電界と重力加速度の向きが逆で正の点電荷であるか
電界と重力加速度の向きが一緒で負の点電荷であるなら
成り立つのは分かるのですが、そういうことが書いてないので。
教えてください
よくある錘(質点)にヒモをつけてグルグル回すような円運動(等速円運動)で
中心からヒモを引張って錘をひきつけ回転半径を短くすると、角運動量保存で
錘のスピードは速くなりますよね。(半径を半分にすると速度は倍)
じゃあヒモの途中に障害物(点)を置いて半径を半分にし障害物を中心点として
(中心点が移動)円運動させたたときはどうなるのでしょうか?
やはり角運動量が保存して錘の速度は速くなりますか?
(半径を半分にすると速度は倍)
それとも角運動量は保存せず錘の速度は変わらないのでしょうか。
(半径を半分にしても速度はかわらない)
証明するような関係式やなんかも教えてくれたらありがたいです。
物体が仕事をされているか?
と考えれば、自明じゃん。
紐が障害物に当たる前後で運動エネルギーが保存されていることを考えれば
当たる前の円運動の運動方程式と後の円運動の運動方程式が関連付けられる。
電圧計に抵抗を直列に接続すると、測定範囲が広がる仕組みがよくわかりません。
>>845 電圧計の内部は電流計に抵抗を直列に接続したもの。回路に接続したとき流れる電流に
抵抗値を乗じたものが電圧だが、その値になるように目盛が振ってある。
抵抗を直列にすると電圧計内部の抵抗とそのあとから加えた抵抗の合成抵抗になるので、
おなじ電流値がより大きな電圧に対応するようになる。
(当然、この抵抗を直列にしてレンジを変える方法は微小電流を流して測る方式にしか使えない。)
847 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/21(水) 21:58:30 ID:riHyGC/A
電気容量C0のコンデンサーを電池で電位差V0に充電し
極板の間をすきまなく比誘電率εrの誘電体を入れた。
電池を外してから入れた場合の電荷、電位差、静電エネルギーを求めよ。
誘電体を極板間に入れると電界が小さくなるので
電池が繋がれていれば電圧を保つために電荷を補充するが
電池が繋がれて居ない場合は電界が小さくなっても
電荷を補充できないので電圧は0になると思うのですが
答えを見ると電界は誘電体を入れても変わらないようです。
極板間に誘電体を入れると電池を繋いでいなくても
誘電分極により電界は小さくなると思うのですが何故でしょうか?
電流計と電圧計をまちがって感電とかあるからな
>>847 内部で起きてることを考えずに機械的に解くならば、
電池を外した場合電極に溜まっている電荷Qは変わらない。誘電体を入れたことによって
容量はCoεrになってる。電位差はQ/(Coεr)。静電エネルギーは(1/2)(Coεr)Q^2。
850 :
849:2007/11/22(木) 00:38:16 ID:???
おっと、静電エネルギーは(1/2)Q^2/(Coεr) だ。
851 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/22(木) 16:55:30 ID:PoJflwBZ
さて、モーメントの質問です。
『天井--動滑車1個(左側)--定滑車1個(右側、天井から吊っている)があって、
動滑車の中心からワイヤーが垂らしてあって50kgの重りが吊られており
動滑車の重量は5kgです。
定滑車の先のロープに何kgの重りを付けたら、両者は吊り合いますか?』
懸垂にかかる部分は滑車の中心です。親切な方ご教授お願いしますm(__)m
ヒント
動滑車と定滑車の間のワイヤーにどれだけ加重が掛かるか。
20kgであってますか?
>>852 50*1/2-5=20
854 :
名無し:2007/11/23(金) 11:19:50 ID:49nwkBR5
「トロンのα崩壊を霧箱で観察するとよく一つの点から二つのα線が出ているのが見つかる。その理由を崩壊系列から説明せよ。」
という学校の課題ですが、自分は今高二で物理Tの教科書しかありません。ですが教科書に載ってない範囲の課題が出ました。
参考書を調べましたが、半減期を答えさせる問題等は載っていますが、崩壊系列の説明をさせる問題までは載っていません。
半減期の値を使って考えていますがわかりません。もしわかる方がいたら教えて頂けないでしょうか。
>>853 NG!
その計算方法で50Kgの重りが無くなったらどうなると思う?
>854
図書館、ネット検索などを利用したまえ
調べる能力も重要です。
>トロンのα崩壊を霧箱で観察するとよく
ふーん、トロンねぇ。何だろw
857 :
???:2007/11/23(金) 12:35:36 ID:49nwkBR5
>>856 すいません。自分には調べる能力が欠けてました。
27.5kgであってますか?
>>855 (50+5)1/2=27.5
動滑車の重さを半分にした
質問いいですか?
目薬の一滴って、おす力によって量いますか?
質問いいですか?
「量いますか? 」はなんと読むんですか?
答えですが。
出る量は違いますかです。
何語?
>>862 日常生活大丈夫?
日本語を正確に使われないと理解もできないのかよおまえw
知恵遅れ?
だから、理系は馬鹿にされるんだよ(プヒ
864 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/23(金) 18:59:42 ID:AjCAe/+W
>>863 「日本語を正確に使われないと」ってどこの日本語の方言だよ。
結局日本語がきちんと読めないやつは後々苦労するよ。
865 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/23(金) 19:02:28 ID:AjCAe/+W
>>864 やばす。日本語がきちんと読めないじゃなくて書けないだった。
小学校に行ってきます\(^O^)/
>>859 >>861 容器を押す力をパラメータとして考えるのはあまり適切ではない。
容器をつぶす速さをかんがえるほうがいいと思う。
速いと運動エネルギーが加わって、液滴の離れるのが早く量が少なくなるような気がする。
実験してみれば?
>>864 「日本語を正確に使われないと」って正しい日本語じゃん。
「(相手が)日本語を正確に使わないと」
「(相手に)日本語を正確に使われないと」
>>867 統語法として正しくても、ふつうそんな言い方はしない
>答えですが。
>
>出る量は違いますかです。
まともな教育を受けたらこんな文章は書けない。
870 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/23(金) 19:26:43 ID:AjCAe/+W
>>867 結局きちんとした日本語って何なんだ?それ以上はスレ違いになるし言及しなくていいか。
荒らしてサーセン。
>>864 いいんじゃない?
使われないと=書いてもらえないと=言ってもらえないとと言う意味でカキコした。
ていうか、ここは日本語の正しい使いかたスレか??
ほんとうに頭弱いなおまえ。
3重に馬鹿晒してる。
>>866 レスありがとう。
遅いと球(?)ができあがる前に手の震えで落ちるかなとか考えてしまった。
実は、赤いラベルの目薬と青いラベルの目薬があって
両目に1滴づつ、数年使いつづけてるのだが
いつも必ず赤い方が先に無くなるので質問してみた。
>>869 まともな日本語しか受け付けられない
論旨もずれるおまえは社会にでたら只のカス。
おそらく教師位にしかなれないだろうな。
使いものにならないよ。
>>872 まともな日本語も書けないお前は社会にでたらただのカス。
何もできないだろうな。
使いものにならないよ。
ゆとり教育の犠牲者
875 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/23(金) 21:13:27 ID:DFzNvCUT
>>873 今時日本人は、ゆとりカスばかりだから、
こんなカスでもなんとか生きていけるよ。
>>854 亀だが
重水素をD(デュートリウム)やT(トリチウム)と呼ぶように
Tn(トロン)というのはRn(ラドン)の同位体のうち質量数220のものを指す。
これはかなり古い呼び方で、今は保健物理学などの専門の学者しか
普段は使わない。高校生に分からなくても無理は無い。
220Tnから生じる216Poの半減期が分かればその現象の理由も判明する。
877 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/23(金) 23:58:21 ID:X8TWxPG8
電圧のイメージがよくつかめません。
回路を流れる電気の速さのことですか?
それとも、回路を流れる電気の勢い(抵抗を排除する力)のことですか?
また、電子や陽子が帯びている電荷とは一体何なのですか?
目には見えないのですか?
>>877 速さとか勢いじゃないよ。
中の電子の状態を表す量じゃない。
その場所が電気的にどうであるかを表す量。
電子は電圧の差によって力を受ける。
坂道に置いたボールが高低差で転げ落ちるように。
起電力Vでコンデンサーと起電力の電子が出る側にある抵抗Rが
直流につながってる回路があって
スイッチを入れた直後の電流はV/Rでいいんでしょうか?
電流はプラス側から流れていってコンデンサーでぶつかってしまうじゃないですか?
コンデンサーの極板間を電流は飛び越えていくから V/R と考えていいんでしょうか?
>>880 >コンデンサーの極板間を電流は飛び越えていく
飛び越えない。
電流をI、コンデンサーの容量をC、電荷をQ とすれば
V=IR+Q/C
が成り立つ。
問題の設定がわからんが、Q=0の状態でスイッチを入れたなら
その直後もQ=0 だから I=V/R
電流が抵抗を流れるって電子が抵抗を無理やり通るってことですか?
883 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/24(土) 15:23:15 ID:6AdxdWKU
図の導体棒Qが速度vで導体棒Pに近づけていくとき
Pの斜面を上る速さがwになった。wはある値以上には大きくならない。
wは最終的にはいくらになるか。
http://www.uploda.org/uporg1127526.jpg という問題なのですが、なぜwはある値以上には大きくならないのですか?
後解答を見ると、wは力の釣り合いの式に前問で求めたPに流れる電流を
代入して答えを出しています。なぜ力の釣り合いが成り立っているのですか?
一体これはどんな現象なのでしょうか?
>>883 速度が光速になると思うか?
何でPが動くか分かってる?
下の問題が解けません。
解説してくれませんか。
水平面上を質量3kgの台車が2m/sノ速さですすんでいる。
この台車に一定の力を加えて4mで停止させるには何Nの力が必要か。
答え1.5N
そもそも論理的な光速は存在するが、実質的な光速は存在しない。
何故なら完全なる真空は、宇宙に粒子があるかぎりありえないからだ。
局所的真空など考える必要もない、空気中の中にだって分子と分子の
隙間に局所真空があるだろ。
ただ計算で誤差が観測できないほどの光速が簡易に存在している
にすぎない。これは光速と比較して光速に見えるが極限に光速に
近い速度であって光速には達していない。(真の真空ではないからだ)
物理では結果的に無意味な誤差は切り捨てて計算する、
それが最も合理的であり、結果にも誤差は測定不可能。
887 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/24(土) 20:04:03 ID:AHPwBTb+
つまり、相対性理論は間違っている。
>>885 台車が速度を持っているということは
エネルギーを持ってるということ。
停止させるには速度と反対方向に力を加えなければならない。
進行方向と反対方向に力を加えるとエネルギーを奪うことになる。
エネルギーは保存する。
>>886 激しく同意。すべて空間を主観的に区切って閉じた仮想空間として
のみ計算して大域との関係を無視した概念でしか考えようとしない。
>>888 レスありがとうございます。
参考にしてもう1度考えてみます。
892 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/25(日) 16:46:58 ID:cwJyc6RC
893 :
宮本伝太夫:2007/11/25(日) 18:37:53 ID:FHF2LXtX
めこすじ舐めました、ありがとうございます。
圧力×体積の単位がエネルギー、仕事の単位と同じになることを示すのって
どうすればいいでしょうか
普通に掛ければいいんじゃないの?
>>895 なぜ同じになるかを示したいんです・・・
Pa*(m^3)=N/(m^2)*(m^3)=N*m=J
なぜと言われてもw
単位が同じってだけで「圧力」×「体積」が必ずエネルギーになるわけじゃないからな。
理想気体の場合圧力は単位体積あたりの分子の運動エネルギー(の定数倍)だけど、それ以外の場合はそうはならないし。
マルチにマジレスwww
900 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 04:14:02 ID:pbMfjS+F
>>885 ちゃんとしたやり方かどうかはわからんが
変位の式と速度の式立ててそこから停止までの経過時間を求めて加速度出して
最後にそれを運動方程式に代入すればできる気がする。
901 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 16:52:53 ID:QPArFO6Z
今、3倍振動をしている弦から出る音の振動数が200Hzだった。弦を伝わる波の速さは何m/sか。
という問題があるのですが、弦の長さの指定なしにこの問題の解を求めることはできるのでしょうか?
903 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 17:32:21 ID:QPArFO6Z
904 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 18:13:45 ID:Swt/IvLv
ビッグバンって神様からの申し伝えだったんだって。
神の聖堂で神様が神様の息を吹き込んだ風船を割ったんだって。
その割れた風船のことがビッグバンで、
割れた風船から闇の宇宙が広がったらしいよ。
その宇宙をかき混ぜて創ったのがアンドロメダ星雲で、
アンドロメダ星雲が宇宙の中で一番古いらしい。
そして太陽は闇の宇宙を減圧してお創りになられて、
星々は闇の宇宙を加圧してお創りになられたらしい
そして、闇の世界の宇宙は広がり続けて、
広がった闇の宇宙の中の様々な星雲は、
様々な神がお創りになられ続けているらしいよ。
だから宇宙は今でも広がり続けているんだって。
神様は男でも女でもないんだって
そして神様は、ご自身のことを、
ぼくってお呼びになるんだって。
905 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 22:04:04 ID:+Np0iWP9
温度0℃の単原子分子の理想気体を1[atm]のもとで44.8[l]から89.6[l]まで
膨張させるのに必要な熱量はいくらか。ただし気体定数はRのまま答えよ。
Q=ΔU+PΔVを適用しようとして
Q=3/2nRΔT+1.0×10^5(89.6-44.8)
=3/2×2RΔT+10^5×44.8
=3RΔT+44.8×10^5
熱を加えた後の温度をTと置いてボイル=シャルルの法則より
1×44.8/273=1×89.6/T
T=89.6×273/44.8=2×273=546
ΔT=546-273=273を3RΔTに代入して
3R×273=819R
Q=819R+44.8×10^5 [J]
となってしまったのですが違っているような気がしてなりません
ヒントや解説などお願いします
906 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 22:28:10 ID:BEccEGRN
>>905 どこが間違ってそうだと思う? ざっと見たけどそれで良さそうな気がするけど。
もし最後の答えの形が気持ち悪いと思うのであれば、44.8という数字をRを用いて表すことを考えてみればいい。
そうすると答えはRの何倍っていうきれいな形になるよ。
907 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 22:53:56 ID:+Np0iWP9
>>906 見慣れない形だったもので・・・・
>44.8という数字をRを用いて表す
なるほど!
ありがとうございました
【問題】
シリンダの内径がd=1.00pの注射器に密度がρ=1.20s/m^3、圧力がp=100kPaの空気を入れ、ピストンにF=5Nの力を加えたとき、空気の密度はどれだけになるか。空気を理想期待とみなし、圧縮は断熱的に行われると仮定せよ。空気の比熱比をk=1.4とすること。
この問題だけが全く手をつけられないので教えて下さい。
PV=nRTの状態変化の式で、nRが比熱比と置いて計算しようと思ったんですが、Vが出せなくて困ってます。
F=S(断面積)*p
質量=ρ*Vなのは分かってるんですが…
910 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 23:48:03 ID:BEccEGRN
>>907 言うの忘れてたけど、まだ見てたら一応。
こういう問題を解くときに、いきなり数字を入れて計算しないほうがいい。
問題に与えられている273Kとか10^5Paとか44.8L、89.6Lといった量を、
いったん適当にT0とかP0とか、何でもいいから好きな文字で置いて、
それで計算していったほうがいいよ。それで最終的な答えが出てから、数字に戻す。
計算途中で
>>905みたいにごちゃごちゃ数字が出てくると混乱しちゃうから。個人差あるけど。
911 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 23:50:33 ID:BEccEGRN
>>908 >>909の言うとおり、断熱過程の式は高校ではやらないのでちょっと厳しいね。
ポアソンの法則でぐぐってみるといい。
912 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 23:51:47 ID:Wwjz01BO
>>911 >断熱過程の式は高校ではやらない
最近のゆとりはそうなの?
913 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/26(月) 23:54:38 ID:BEccEGRN
>>912 最近のゆとりっていっても、どれくらいの時期を言っているのか分からないが
俺が高校生のとき(7年前〜5年前)には高校ではやってなかったと思う。予備校では聞いた。
>>909 >>911 ポアソンの法則ですか。調べてみます。
物理の授業で難しいけどちょっと調べてやってみろと言われたので
力などのベクトルを分解してできた成分を
それぞれさらに分解することは可能ですか?
いやいや全然可能じゃないから。何言ってんだ。
920 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/27(火) 13:26:08 ID:Vg1oAO5z
ヘリウムから電子を一つ取り去ってできるHe+イオンの電子は
原子核から平均半径0.027[nm]の円周上を回っている.この電子
の位置エネルギーを[eV]で求めろ.
シャス.
丸投げ乙
922 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/27(火) 14:08:29 ID:Vg1oAO5z
ごめんね.
検流計と電流計ってどう違うんですか?
924 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/27(火) 20:38:39 ID:WN/lRWog
>>923 基本的に同じ
0.001mA以下の高感度の電流系が検流計
925 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/27(火) 20:44:31 ID:7bhua2hH
人が石を投げる時、人が石にした仕事が石の運動エネルギーになる。
一定の速度Vで航行している船上で、船の進む向きに石を投げたとき、
石の得る運動エネルギー1/2*m*(v+V)^2は、地上で同じ石を投げたとき
石の得る運動エネルギー1/2*m*v^2より大きい。
人が石にする仕事は同じなのに、このエネルギー差はどこからくるのか。
お願いします
926 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/27(火) 20:52:24 ID:LIfoUH/f
>>925 船から投げると、船は遅くなるよ。
石は、人を媒介に、船の運動エネルギーを貰ったのだよ。
コイルに流れる交流で
インダクタンスLのコイルに交流電圧Vを接続すると誘電起電力が起こりV−L(凾h/冲)=0が成り立つ
どうやってV−L(凾h/冲)=0 を出したのかわかりません
どなたかご教授お願いします
電子は原子核の周りを踊ってるだけです。
930 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/27(火) 23:01:09 ID:pPssI+gy
>>927 キルヒホッフの第二法則(電圧法則)。コイルの両端の電位差が -L(凾h/冲)。
931 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/27(火) 23:28:35 ID:EZBjZEve
物質の透磁率ってなんですか?
また、どうやって求めるんでしょうか?
無知ですいません
932 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/28(水) 00:59:45 ID:ieIK0E+z
>>931 透磁率μは、磁場の強さHと磁束密度Bとの比。B = μH。
といわれても、HとBの意味が分からんとμの意味も分からんのだよな。
物理的には磁化率χのほうが理解しやすい量で、これは磁場Hが印加されて物質が磁化を
生じているときの、磁化M(単位体積あたりの磁気モーメント)とHとの比。M = χH。
で、SI単位系なら B = μ_0 (H + M) なんで、μ = μ0 (1 + χ) になる。
測定するのは簡単で、コイル等に電流を流して磁場を発生させた中に試料を置いて、
その状態でBかMを測ればいい。よく使われるのがSQUID磁束計ってやつで、
これを使うと試料の磁気モーメントが分かるので、これを体積で割ってMを求める。
>>925 >人が石にする仕事は同じなのに、このエネルギー差はどこからくるのか。
丸投げなのでヒントだけ。
「人が石にする仕事は同じ」というのが間違い。仕事の定義を穴のあくほど見つめれば、
同じじゃないことがわかる。
人が石にした仕事はいっしょでしょ。
船上ではすでに船が石に仕事をしているので、人が与えた運動エネルギーがそれに加算される。
>>934 仕事の定義を穴あくまでみてみろ。
それから、船は石と接触していないから、船→石という力の伝達はない。
936 :
933:2007/11/28(水) 17:10:08 ID:???
横からいらんこと言いが割り込んだようなので、もうちょいっとヒント。
>>925 仕事は(力)×(力の方向への移動距離)
船の外から見た場合、船の上で見た場合で、人間が「投げる」という動作を
している間に石が動く距離が違う。
その違いを計算してみると・・・・・
937 :
933:2007/11/28(水) 17:13:05 ID:???
ちなみに、船上で考えると、エネルギーの増加は1/2mv^2だが、船外から見て
考えると、
1/2m(V+v)^2 - 1/2 mV^2 = 1/2 mv^2 + mvV
となって、その差はmvVな。
938 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/29(木) 01:14:32 ID:359cg3RI
100゚Cで8.0gの弾丸が、700m/sの速さで0゚Cの氷の大きなかたまりの中に撃ち込まれて止まった。氷の融解熱を366J/g・K、弾丸の比熱を0.13J/g・Kとして、次の問に答えよ
(1) 撃ち込まれる前に弾丸が持っていた運動エネルギーは何Jか
(2) 弾丸の運動エネルギーがすべて熱エネルギーに変わったとすると氷は何g融けるか
(1)は公式に代入するだけだったのでわかったのですが、(2)が分かりません。答えは6.1gになるらしいのですが、その過程をどなたか教えて下さい
((1/2)*8.0*10^(-3)*(700)^2+8.0*100*0.13)/366
氷の融解熱違わないか?
940 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/29(木) 01:40:02 ID:359cg3RI
>>939 問題解けました。ご教授ありがとうございました
質量Mの物体Sがなめらかな基準水平面上に静止している。ここで上面は底面から高さhの
水平面であり、右の曲面はなめらかなスロープである。さらに物体Sの上面に質量m(<M)の小球が初め静止して置かれている。重力加速度の大きさをgとする。
(2)小球をスロープにそって静かに落下させたら、物体Sも動きはじめた。小球が物体Sから離れた直後の物体Sと小球の速さはいくらか。
とりあえず力学的エネルギー保存の式を立てました。物体Sと小球の加速度はわからなくて、あとどう式を立てたらいいのかわかりません。
教えて下さい。お願いします。
運動量保存則
交流で涙目な僕の質問なんですが
交流電圧をコンデンサーにつないで 電圧V=Vosinωtのときの電流をI=Iosin(ωt+α)とし
その瞬間に極板上にある電荷をQとすると Q=CVでI=儔/冲=C(儼/冲)…@であるから
@の式で微分を用い計算すると α=π/2 となる
これより、コンデンサーに流れる交流電流は両端の電圧よりも位相がπ/2進んでいる
これは普通にわかるんです 交流電圧とコンデンサーだけなので 次が悩んでいる部分なのですが
今度はコンデンサーと“抵抗”を直列に連結したときも
電圧V=Vosinωtのときの電流をI=Iosin(ωt+α)とし 同じように計算すると
コンデンサーにかかる電圧はIよりも位相がπ/2遅れている となるんですが
これはどうやって計算したんでしょうか?
コンデンサーだけなら“交流電圧がそのままコンデンサーにかかり@のように簡単に求められた”のに
抵抗が存在すると@の儼の部分が“交流電圧だけでななくなり”計算がおかしくなるんですが
どなたかこのわけわからない僕の文章を解読してください お願いします
945 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/29(木) 23:50:06 ID:ANkDlPxO
2つの低滑車と2つの動滑車(いずれも2,0kg)を組み合わせて、
100kgの荷物を2.0mのところまで持ち上げたい。
トープの端を何Nの力で何m引けばよいか という問題なのですが
2m持ち上げられたときのエネルギーは2*9.8*200=1960J
全くわからなかったので滑車が4つあり2mまでもちあげるのでので8m引くと考え
そして1960を8で割り245Nという答えを出したのですが
滑車の重量が与えられているのに使ってないので
間違っていると思います。
考え方か回答をお願いします
946 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/29(木) 23:50:49 ID:ANkDlPxO
2つの定滑車です。すいません
947 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/30(金) 00:15:16 ID:uoNUdbiD
>3行目 トープではなくロープです・・・何度もすみません
>>944 混乱してるな。
>今度はコンデンサーと“抵抗”を直列に連結したときも
>電圧V=Vosinωtのときの電流をI=Iosin(ωt+α)とし 同じように計算すると
>コンデンサーにかかる電圧はIよりも位相がπ/2遅れている となるんですが
のπ/2が間違いで、高校物理でもα=arctan(R/√(R^2+(1/Cω)^2)のハズ。
だから
>抵抗が存在すると@の儼の部分が“交流電圧だけでななくなり”・・・
も間違いで
コンデンサには、電源電圧から位相がαずれた電圧V1がかかるのでつ。
>>944 抵抗とコンデンサは直列だから、流れる電流は同じ。
抵抗とコンデンサにかかる電圧を足すと電源電圧と同じになる。
これらは知ってるよね?
抵抗に流れる電流とかかる電圧の関係
コンデンサに流れる電流とかかる電圧の関係
これらをまとめると普通に求まる。
>>945 ちゃんと図を書いてどう力が働くかを考えたら?
952 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/30(金) 00:58:47 ID:jw8gPsN8
実用てこって何?
953 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/30(金) 07:06:14 ID:Q3bPjMQ0
>>945 これであってるかね
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>>87普通に動滑車と荷物の重さを足して
. ( ´∀` ) | .| < 104kgとして考えればいいモナ。
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. │ ││ .│荷│
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. ◎ ◎ | カラカラ
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. ∧_∧ | < ほら、こんなに軽くなるモナ。
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955 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/30(金) 11:02:37 ID:f+X3K1L+
どなたか教えて下さい!
体重65kgの人が垂直上方に初速3.0m/secの速さでジャンプすると地上約何メートルの高さまで達するか。
ただし、重力加速度は9.8m/sec2とし、身長は考慮しない。
957 :
ご冗談でしょう?名無しさん:2007/11/30(金) 11:17:17 ID:f+X3K1L+
マルチって何ですか!
どなたかお願いしますorz