高校物理質問スレpart 9

1 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/09(水) 20:46:28 ID:???

まずは>>1をよく読みましょう

・高校物理以外の質問はお断り
・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。

前スレ
高校物理質問スレpart 8
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1250608657/

2 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/09(水) 20:47:10 ID:???

過去スレ

高校物理でわからない問題を質問するスレpart.８（実質Part7）
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1247849752/

高校物理でわからない問題を質問するスレpart.７（実質Part6）
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1244613849/

高校物理でわからない問題を質問するスレpart.４（実質Part5）
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1235446454/

高校物理でわからない問題を質問するスレpart.3（実質Part4）
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1232093327/

3 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/09(水) 20:48:08 ID:???

誰も立てないからとりあえず立てた

4 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/09(水) 21:51:47 ID:???

5 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/09(水) 21:54:49 ID:???

>>4
ミスった。
part ６はこっちだ
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1241771164/

6 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/09(水) 23:00:42 ID:???

目校筋物理膣悶スレpart 69

7 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/09(水) 23:47:04 ID:???

質問です
速度Ｖを求める問題で
計算結果が４.１７６… ってなりました
ところが、答えは４.２です
普通４.１８ですよね、
何で有効数字２桁なんですか？
疑問でしょうがないです

8 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:00:44 ID:???

そんなのは出題者に聞けよ。

だいたい、なんで有効数字３桁が普通で２桁が異常なんだ？
そのセンスのほうがよほど疑問だぞ。

9 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:12:58 ID:???

>>7
有効桁数について特に指示がなければ、
問題で与えられた数値の有効桁数と
計算過程から、答えの有効桁数が自動的に決まっていく。
なので問題を省略して答えの数値だけ書かれてもわからん。

10 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:15:40 ID:???

水銀柱の圧力と大気圧が等しくなるのを定量的に証明してよ！

11 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:19:24 ID:???

違うとしたら矛盾する。

12 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:28:22 ID:???

じゃあ定量的に矛盾を導いてよ！

13 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:31:10 ID:???

>>10
水銀柱の水銀の圧力は、場所（高さ）によって違う。
（大気圧も、厳密にいうと高さによって違う。）
だから、君の主張自体が間違い。

14 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:31:10 ID:???

>>10,12
おっぱい

15 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 00:54:25 ID:???

>>10
このヒントは無視？

http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1250608657/969
>>968
水平方向の話を忘れてないか？

16 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 02:05:47 ID:???

とっくに回答付いてんのに粘着してるんだからかまうなよ。

17 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 08:36:45 ID:???

回答が不正解だからじゃないのか
このスレではよく有ること

18 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 15:55:25 ID:???

結局おまえらも導けないんだろ
俺も含めてね

19 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 16:57:38 ID:???

>>18
なにいってるの？
圧力の定義が分かっていれば >>15 の話で尽きているでしょ？

20 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 17:04:01 ID:???

>>15が何を言いたいのかさっぱりわからん

21 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 17:19:38 ID:???

>>20
静止した流体中のある点での圧力が
想定する微小面の方向によらないことは、
その点を含む微小な４面体状の領域を考えて、つりあいの式を
立てればわかる。

流体中で高さ（深さ）が同じなら圧力が場所によらないことは、
水平方向に伸びた円柱のような領域の
水平方向のつりあいの式からわかる。

>>15を読んだら、これくらい想像できるだろ？

22 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 17:29:18 ID:???

で、水平方向を考慮すると何でρlg=p0になんの？
定量的にお願いって言ってるのに…

23 ：21：2009/09/10(木) 17:32:37 ID:???

>>22
>>1

24 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 18:26:44 ID:???

　　　　　――R――
――　│　　　　　　│　―C―
　　　　　――L――
図のように接続された素子にV0sinωtに電圧を加えるとき、
R、L、Cに加わる電圧、流れる電流をそれぞれ求めよ。
という問題なんですが、
RLに加わる電圧ベクトルを基準にしてベクトル図を描いて頑張ったのですが、
かなり骨が折れます…。
何かいい工夫はないでしょうか？地道にやるしかないですか？

25 ：21：2009/09/10(木) 21:15:55 ID:???

>>24
そうですねえ。
三角関数の合成にあたる操作が、最低２回は必要かな。
大変ですか？

26 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/10(木) 23:49:45 ID:???

>>24
自分なら、次のような順で計算していくかな
　各素子の複素インピーダンス
　全体の複素インピーダンス
　電源電流（フェーザ表示）
　Cの電圧（フェーザ表示）
　RLの電圧（フェーザ表示）
　RとL それぞれの電流（フェーザ表示）
　求めた電圧・電流をtの関数として表現
まあ計算の手間は実質同じようなものかも
図を描かなくて済む点は人によってはメリットと感じるかな

27 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/11(金) 00:49:08 ID:???

複素表示とベクトル法ってどっちが楽ですか？
主観で構いませんので、お聞かせください。

28 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/11(金) 00:54:32 ID:7HmLYFXn

■●!! 非合法ヤクザ売春議員

【政治】民主・田中美絵子氏、映画でヌード姿　後援会事務所「近日中に何らかのコメントを出したい」
http://tsushima.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1252580437/-100

29 ：21：2009/09/11(金) 00:59:59 ID:???

>>27
両者の本質は同じ。
複素数を複素数平面の位置ベクトルだと思えば
それがベクトル法のベクトル。

30 ：26：2009/09/11(金) 21:02:50 ID:???

>>27
回路が複雑になってくると
やはり複素表示がよいと思う。
ただ高校物理でそこまで必要かどうかについては微妙かもな。

複素数を使えば、２次元平面の点が表現できるだけでなく
原点周りの相似変換も代数的に扱える。
回路の解析はそのよい応用例。
（同様のことをベクトルでやろうと思ったら、ベクトルだけでは無理で
　行列かテンソルが欲しくなってしまう）

31 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 07:24:37 ID:lIQFmCEP

深さMの十分に湿ったマンコに長さL(≦M)の勃起したチンコを全部挿入するとき、以下の問いに答えよ。
ただし、マンコは深さxの点において1 - | 1 - 2x/M |の締め付けをチンコに与え、チンコは根元からの距離yの点において y/L の感度を有するものとし、
チンコが各点において得る時間毎快感を(締め付け)*(感度)*(挿入速度)と定義する。

(1) 挿入速度を可変とし、時刻に対する挿入速度の関数をテクニック関数と定義する。
挿入開始から終了までに勃起したチンコが得る快感の総量はテクニック関数に依存しないことを示し、その値を求めよ。
全く分からないんですが…期末試験にも出るようなので誰か教えてください

32 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 11:05:51 ID:???

―は長さ1、抵抗1の金属棒とする。このとき

┌┬┬…┬┐
├┼┼…┼┤
├┼┼…┼┤
├┼┼…┼┤
　……………
└┴┴…┴┘

上図ように、金属棒をn×nの正方形の格子状に組み合わせたとき、この抵抗を求めよ。

意味が分かりません。

33 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 11:31:33 ID:???

>>31
問題に不備がある。kaikanの総量というものの定義がなされていないので解答不能だ。
こんな問題を期末試験に出すような先生は色んな意味でｺﾞﾙｧ!!されるべきだ。

>>32
問題文に抵抗の測定位置が記載されていないので、「この抵抗」なんて求められるわけがない。
意味が分からないのはあなただけではないので安心するように。

34 ：32ではないですけど：2009/09/12(土) 11:41:42 ID:???

ｎ×ｎ格子の全抵抗の求め方を教えてください。

35 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 11:50:17 ID:???

エネルギー保存についてなのですが、
どうやって物質を上に上げようが必要なエネルギーは一緒、
というのはなに原理でしたっけ？　検索しようがなくて困っています

36 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 11:52:05 ID:???

>>34
1. 式立てる
2. ガウス法

37 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 12:31:51 ID:???

>>34
だからどこからどこへ電流流すんだよ。それによって抵抗は変わるって
話を>>33が既に指摘しているじゃないか。

38 ：１億に人の移民受け入れ・東アジア共同体で日本人消滅：2009/09/12(土) 12:32:43 ID:lvKesDr2

http://www.youtube.com/watch?v=IT63bnqzmgg　　←情弱団塊世代、日本の害

http://www.youtube.com/watch?v=5KCKzvyj_3w&feature=related　←沖縄を中国に譲渡する民主党、報道しないマスゴミ

http://www.youtube.com/watch?v=Loiu6D_Hyvs&feature=related　←２０１５年に中国に軍事侵略され、日本人浄化

お前ら日本人だろ？？？お前らが立ち上がれ。この国を変えれるのはもうお前らしかいない
団塊の世代はもうボケてマスゴミの洗脳報道に思うがままに動かされるだけ。
日本人しか日本は救えない。アメリカが反日中国の魔の手から核兵器で守ってくれるか？？
それはあり得ないこと。中国は１０００発の核持ってるからね

この実態をまず正確に知ってくれ。そして一人でも多くの人にこの事実を伝えてくれ

39 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 12:33:40 ID:???

>>35
原理ではない。力が保存力であるための条件。

40 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 13:26:52 ID:st9ONLB3

二枚の金属板があってその間の起電力が10Vって板の間の電位差が10Vってことですか？

41 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 13:27:55 ID:???

>39
レスありがとうございます
高校物理には等価原理以外に何原理がありますでしょうか？
なんとか原理というのがエネルギーのところにあった気がするのですが……
勘違いだったらすみません

42 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 15:20:47 ID:???

>>41
運動エネルギーの変化量は、物体に働いたすべての力が
した仕事の和に等しい

という関係式を「エネルギーの原理」と呼ぶ人はいると思う。

43 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 15:22:26 ID:???

>>40
間に電池でもあって、電流が流れていない定常状態なら
それでいいかな。

正しいかどうかは問題の状況によるよ。

44 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 16:19:26 ID:???

あと、滑車だの天秤だのを使っても仕事を増やすことができない、
というのは「仕事の原理」と言うな。

それに関連している「てこの原理」ってのあるか。

45 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 22:25:50 ID:???

http://s.pic.to/10jctd
解答は答えしか書いてません…
どなたか上の問題詳しく教えて下さいお願いします。

46 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 22:30:56 ID:???

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。

47 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 22:57:55 ID:???

>>46
すいません…。

1枚目は、電流も速さも書かれていないのでどこから解いていけばいいのか分りません。

2枚目は、左側に磁束が増加しているので右へ打ち消そうと磁界を生じる。ここで右ネジ使うと電流はどうしてもb→aになってしまうのですが何故でしょうか？

よろしくお願いします。

48 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 23:06:48 ID:???

>>47
①わからない量は遠慮なく未知数としておいてみよ
②Q→P向きじゃないの？

49 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 23:30:48 ID:???

>>48

＞ ①わからない量は遠慮なく未知数としておいてみよ棒はmgより下に動くんですよね？電磁力が求められないとどうやっても始まらないと思うんですが、電磁力はどちらに働くのでしょうか？

＞ ②Q→P向きじゃないの？
b→aは2枚目の画像の事です…わかりづらくてすいません。見れない場合は更新押して頂ければ見れると思います。

50 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 23:36:17 ID:???

>>47
問題文はレスにちゃんと書き込んでくれないかな。画像の問題文は一部が切れているし、
「途中の速さｖのときのPQの速度の大きさａ」って何のことか悩んじゃったよ。答はｖそのものじゃないかってね

上の問いは、定速状態で抵抗Ｒで消費される電力が、重力が行う単位時間あたりの仕事に等しいと
考えれば簡単でしょ。終端速度ｖ1の場合に「重力が行う単位時間あたりの仕事」は分かるよね。

51 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 23:49:21 ID:???

>>44
それです、仕事の原理です
ありがとうございました　スッキリしました

52 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/12(土) 23:51:29 ID:???

>>49
あなた自身は問題文を「まじめに」読んでいるの？
もし丸投げしたから自分は頭を使う必要がないと思っているならお門違いだ

＞棒はmgより下に動くんですよね？
意味不明だ。「mgより下」っていったい何だ？

＞電磁力が求められないとどうやっても始まらないと思うんですが、
導体に流れる電流をｉとでも置けば、それで表すことができるでしょ。もしできないなら教科書を分かるまで読み直せ。
最低限フレミングの法則くらい理解していないとこの問題を解くことは不可能だ。

53 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 00:14:35 ID:???

>>50,>>52

ちゃんと考えているんですが…。
何が駄目か見て貰っていいでしょうか。

まず、問題の電流の向きを求めたいので電流をP→Qに流れると仮定する。
右ネジをIからBへ回すとネジは下へ動くのでFは下に働く。
F=IBl
V=RI
-------ここまでです。

まず、導体棒がどの様に動くのかが分らないのです。mgにより下へ動くのか、それとも上へ動くのか…
速さvが分かれば右ネジをvからBへ回す事により電流がどちらへ流れるのかも分かるんですが…

54 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 00:18:55 ID:???

>>53
まず、類題を解くことを奨めるよ。
連立方程式になっているんだ。
・vが決まれば、起電力がわかって、Iをvで書ける。
・Iが分かれば、力が決まって加速度dv/dtがわかる。

それらから、Iを消去すれば
dv/dt = (vの式)
みたいになって、どんな運動かわかる。

55 ：50、52：2009/09/13(日) 00:46:18 ID:???

>>53
＞まず、導体棒がどの様に動くのかが分らないのです。mgにより下へ動くのか、それとも上へ動くのか…

なんだか日常の物理現象についての基本的な常識を持っていないような気がするなあ。
重力は導体棒PQに下向きに作用するのだから、棒は下向きに動くのに決まっている。
棒が上向きに動くなんて起きるはずがない。この程度は直感で分からなければ、先に進めない。

＞右ネジをIからBへ回すとネジは下へ動くのでFは下に働く。
導体に作用する電磁力は重力による導体棒PQの動きを打ち消す向きに作用するのだから、
常識的に考えて、この力は上向き（重力とは逆向き）に作用するのに決まっている。
下向きに作用すると無理矢理決めてもよいけど、その場合は電磁力の大きさが最終的にマイナスになる。
解は求まるけど、大きさがマイナスってちょっと変でしょ。

＞速さvが分かれば
速さｖは解答そのものだから、これが最初から分かるなら問題を解く必要などありませんｗ

・解き方
終端状態では速さが一定なのだから、重力ｍｇと電磁力BIL（I：回路に流れる誘導電流、L：導体の長さ（=l））
が釣り合っている。
また重力が単位時間にする仕事ｍｇｖは、抵抗Rにより消費される（>>50で既出）。つまり抵抗Rの消費電力I^2・Rに等しい。
この２つのことを知っていれば、答はすぐに出るでしょ。

56 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 01:37:26 ID:???

＞下へ動くのか、それとも上へ動くのか…
＞この程度は直感で分からなければ、先に進めない。
どちらへ動き出すかわからなくても方程式を書いて解くことはできるけどね

57 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 11:20:05 ID:K3AlxhDB

軽くて丈夫なひもに質量０，５ｋｇの物体を付け上方に引き上げている。
（１）上昇の速さが一定のとき、ひもから物体に作用する力は何Ｎか
（２）上昇加速度が１，０ｍ/s^2であｔｔ。ことであった。このときひもから物体に作用する力は何Ｎか。
（３）ひもから物体に作用する力を２，０Ｎとすると物体の運動はどうなるのか。

（１）は分かりました（４，９Ｎ）
（２）はＦ＝maの式に入れて　０，５×１，０＝０，５まではできたのですがここからできません。（答えは５，４Ｎ）
（３）は全く分かりません

お願いします

58 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 11:34:09 ID:???

教科書で力学をきちんと勉強したほうがイイと思う。

59 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 11:41:23 ID:???

>>57
　ひもが物体に及ぼす力をF、物体の静止質量をm、物体の加速度をA,
　ひもが及ぼす加速度をa, 重力加速度をgとする
（２）
　F = m(g + a) = 0.5kg ×（9.8+1.0)m/s^2 = 5.4 N

（３）は、（２）の状態から力を2.0Nにするとどうなるかって言う意味？

60 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 13:04:19 ID:???

>>57
F=ma
ってどういう意味かわかってますか。
この左辺のFは合力（物体に働くすべての力の和）ですね。

いま、物体に働いている力は２つありますね。
それらの和を考えましょう。

61 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 13:47:33 ID:???

水力発電するときに、
どの位置にタービンをつければ最も効率良く発電できるか、という問題で、
水の位置エネルギーがより多く運動エネルギーに変わる低い位置かと思ったのですが、
答えは、流量流速はどこでも同じだから、どの位置にタービンをつけようが変わらないということでした。
何故でしょう？水は重力に仕事をされるからどうしても低い方が速い気がするのですが…。
重力にされた仕事はどこに行ったのでしょう？

62 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 14:04:26 ID:???

>>61
滝のように落ちている水に対してタービンを作用させて発電するような
システムなら、最下点にタービンを設置するのが位置エネルギーを最も
多く電気エネルギーに変換できるでしょう。
しかし、通常の水力発電システムでは、ダムの底部に取水口を設け、
それを太いパイプで下方へ導く構造となっているので、水の流れる
パイプ内は空気などが入らず、流速、流量は一定となっています。
つまり、パイプの太さが変わらなければ、ベルヌーイの定理より、
タービンはどこに設けても変わらないのです。
そのため最下部の流速で取水口直後の流速が決定されるので、排水溝は、
最下部に持ってこないといけません。
イメージとしては、位置エネルギーをすべて運動エネルギーに変えた
最下部付近を流れる水が、取水口付近の水を引っ張るイメージです。
通常は、最下部に設けることが多いようですが。

63 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 16:00:28 ID:???

>>61 >>62
ダウトな気がするなあ（問題が）。それとも俺が流力わかってないだけか。
流量・流速は変わらないが圧力は下の方が高くなるでしょう。
タービンの入口と出口の圧力差も取り出せるエネルギーに効くのでは？
タービンの位置を高くするとタービンの出口側の水圧が１気圧より低くなって
圧力差としては同じなのか？
それでも１気圧に相当の高さより高低差が高いとアウトな気が。

64 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 16:03:49 ID:???

>>63
タービンの入口と出口の高低差が同じだったら（同じタービンの構造なら）
タービンを流路のどこにおいても同じだと思うけど

65 ：62：2009/09/13(日) 17:09:39 ID:???

>>64
タービンで取り出せる仕事率は、理想的には
タービン前後の圧力差×流量　でしょう。
パイプの高低差が約10mを超えている場合、
タービン前後の圧力差を保ったままタービンの位置を上げていこうとすると（そのような設計変更を考えると）
あるところでタービン出口の圧力がマイナスにならないといけなくなって不可能になるのでは。

66 ：63：2009/09/13(日) 17:15:36 ID:???

ぎゃーミスった
名前欄になぜか62と書きましたが >>65＝63 です。

67 ：62です：2009/09/13(日) 17:16:19 ID:???

>>65
タービンの出口の圧力がマイナスとはどういうことでしょう？

68 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 17:45:42 ID:???

100V100Wの電球って、ジュール熱で抵抗が増えることを考慮して
100Vの電圧を加えたときにちゃんと抵抗が100Ωになるように作られてるんですか？

69 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 17:47:17 ID:???

>>68
そうです

70 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 18:06:15 ID:???

レンツの法則について質問です。
教科書だか参考書だかには「磁力線の本数の変化を妨げるように誘導電流が働く」と書いてありますが
誘導電流が働いている間は、その電流に合わせて磁界も発生していると考えていいのでしょうか。

　　　 ┌─┐─┐─┐┐　このようにコイルに左側からN極を近づけると、細矢印のように誘導電流が発生しますよね。
N|　⇒.｜││││││｜　このとき、「コイルは左側にN極を、右側にS極を持っている」と言っていいんですか。
　　　｜└┘└┘└┘｜
　　　↓｜　　　　　　 │↑

71 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 18:08:05 ID:???

>>70
そうです

72 ：71：2009/09/13(日) 18:10:52 ID:???

>>70
もうすこし、丁寧に回答しとくと、コイルに電流が流れるように、
回路ができてないと電流は流れません。（その図が、切れている
ように見えたので念のため）
また、レンツの法則によって電流が流れるので、近づく磁石のN極
には反発力が働きます。

73 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 18:14:59 ID:???

>>69
ということは気温が低いと消費電力が大きくなったりするんですか？

74 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 18:17:05 ID:???

>>73
厳密には変わるかもしれませんが、ジュール熱の温度上昇による
抵抗変化に比べ、気温の差など無視できるレベルです

75 ：63：2009/09/13(日) 18:28:30 ID:???

>>67
排水溝の側の水面を高さ0の基準として、
取水口の側の水面の高さを H とする。
水の密度をρ、重力加速度をgとする。

タービンの高さが 0 の場合、
タービンの入口の圧力は 1気圧+ρgH-(動圧)、
タービンの出口の圧力は 1気圧-(動圧)　と見積もれる。
タービン前後の圧力差は　ρgH となる。
（タービンの前後でパイプ太さは同じとする。
　タービンの入口と出口の高低差は無視できる程度とする。）

上記の圧力差を維持したまま
タービンの高さを h にしようとすれば
タービンの入口の圧力は 1気圧+ρg(H-h)-(動圧)、
タービンの出口の圧力は 1気圧-ρgh-(動圧)
とならなければならない。ところが、
h が約10m を超えるあたりで　1気圧-ρgh-(動圧)　は0以下になってしまう。
現実には、圧力はマイナスにはならないので、
h が大きすぎるとタービン前後の圧力差が小さくなるということ。
従って取り出せる仕事率は下がる。
余ったエネルギーは排水溝付近の水の運動エネルギーや熱として出て行くはず。

76 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 22:59:07 ID:???

余談だが
>>32 は数学的な面で面白いね
（むろん問題の不備は補ったとして）。
離散調和関数と関係が深い。

77 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 23:04:06 ID:???

>>32
例えば、左上をA、右下をBとして、ABに電圧をかける回路を想像する。
ある一つのABの最短ルートを一つの回路とみなして、電圧をVとしたときにオームの法則から電流が出るからあとは適当に計算していけば求まる。

78 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 23:07:22 ID:???

質問です
磁石のN極の下に、水平面上を自由に動ける、電気抵抗の小さな金属板を置きます
その磁石を右側に移動すると、金属板はどんな運動をするか

という問いですが、単にクリップが磁石にくっつくようなイメージで右側と答えてはいけないのですか？
答えは右であっているようなのですが、板の右半分がN極、左半分がS極になり……とか、なんだか込み入った解き方があるようです
良かったらご教示ください

79 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 23:10:07 ID:???

>>78
渦電流のローレンツ力

80 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/13(日) 23:21:53 ID:???

>>79
レスありがとうございます
高校範囲ではないから先生も詳しくは言わないとしていたのですが、
もう少し詳しく教えてもらってもいいですか？
よろしくお願いします

81 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 01:18:07 ID:???

>>80
板を左右にわけて
○○

みたいな感じに導線でできたコイル２つを並べたものだとみなそう。
それぞれのコイルに流れる誘導電流や
その電流によってコイルがどんな磁石として振る舞うかを
考えるといい。

82 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 01:19:17 ID:???

>>77
よくわかりません。もう少し詳しくプリーズ。

83 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 01:26:05 ID:???

>>81
理解できました
ありがとうございました

84 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 14:22:21 ID:???

>>78　一応ご注意ですが
＞単にクリップが磁石にくっつくようなイメージで右側と答えてはいけないのですか？
金属の種類によります。
鉄のクリップの場合とアルミの一円玉の場合では、
動き方も異なるしそれを理解するための説明も異なります。
単に別の"解き方がある"のではないですよ。
実験してみるといいかも

85 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 16:01:22 ID:???

>>62
流量、流速が一定になるのは何故でしょう？

86 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 22:42:21 ID:???

熱力学第2法則って、与えた熱量を全て仕事に変える熱機関は存在しないと言っているんですか？
熱機関でないならば、与えた熱量を全て仕事に変えることは可能でしょうし…

87 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 22:48:20 ID:???

>>55

遅れましたが大変ありがとうございました。

88 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/14(月) 23:28:08 ID:???

>>86
＞熱機関でないならば、与えた熱量を全て仕事に変えることは可能でしょうし…

そんなものが存在するならぜひ教えてください。

89 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 00:14:38 ID:???

>>85
パイプは直列につながった系だから、水漏れでもしない限り
流量は変わらんだろうな
流速も上に同じ（パイプの太さが変わらないことが前提）

90 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 00:29:48 ID:???

>>88
等温変化でQ=Wになるじゃないっすか…

91 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 00:44:14 ID:???

教科書読みなおせ。

92 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 03:11:06 ID:???

>>90
1サイクルで、というところがポイントね。
一周してもとの状態に戻るような過程で、という前提が入っている。

93 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 12:07:06 ID:???

>>85
いろいろ前提があるね。
・定常状態を議論しているということ
　（そこへ至るまでの過程では変化はありうる）
・非圧縮性（密度の変化を無視）
・パイプの太さが一定、気泡・水漏れなし

94 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 16:51:31 ID:???

与えた熱を全て仕事に変えることができる熱機関がないって言ってるだけで、与えた熱をすべて仕事に変えることはできるんじゃないの？

95 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 17:16:39 ID:???

熱を仕事に変える機能を持っていて、熱機関でないものとは何か？

96 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 18:01:27 ID:???

熱って何だと思ってる？

97 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 18:49:56 ID:???

熱力第２の条件「他に影響を与えずに」は
他のものの状態を変えない（変えても元に戻る）ということで

縮こまったシリンダーに熱を与えたら膨らんで仕事した

だけじゃダメで元に戻さなきゃいけない
で、戻す過程で排熱が出てしまう

98 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 19:19:20 ID:???

>>90 >>95
使い捨てのガス缶の圧力を利用して動く装置なんかはそれに近いかもしれんね。
熱機関と違って、有限の作業気体を使って生み出せる仕事は有限に限られる。

99 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 19:49:37 ID:???

>>98
熱機関のサイクルって何だと思ってる？

100 ：98：2009/09/15(火) 20:50:18 ID:???

>>99
装置の巨視的な状態が元に戻ること

101 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 21:33:42 ID:???

>>98
ガス缶の圧力エネルギーが仕事になっただけのような。
どのあたりが「与えた熱をすべて仕事に変える」なんだ？

102 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 22:10:23 ID:???

圧力エネルギー？

103 ：98：2009/09/15(火) 22:28:01 ID:???

>>101
＞圧力エネルギー
ヘルムホルツ自由エネルギーと言った方がいいような。

缶を断熱した場合に比べて
空気から吸熱して等温変化にした方が取り出せる仕事は大きくなるけど、
これは「熱を仕事に変える機能」とは呼ばないの？

あと、任意に多量の熱を仕事に変えることができるとは言ってないよ。
有限の熱を仕事に変えて、そしてそれ以降使えなくなる装置ならありでしょう。

104 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 22:35:13 ID:???

ふつう熱機関とは
巨大な高温熱源から熱量を取り出して
巨大な低温熱源へ熱量を吐き出して、
差の分で仕事をするもの
を指すと思います。

105 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 22:56:34 ID:???

それは初心者用の定義だな。

それだと熱源が１００個ぐらい有る系とかに対応できない。

106 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/15(火) 23:41:14 ID:???

>>105
物理はシンプルであることに価値を見いだすのさ。

それはそうと
いま問題になっているのは、
熱とは何かということ、でしょ。
（熱と内部エネルギーの区別のついてない人が若干名...）

107 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 00:42:55 ID:???

等温変化って熱を全て仕事に変えてるから温度が一定になるんじゃないの！？
教えて！

108 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 00:54:28 ID:???

>>107
熱をすべて仕事に変える過程では
内部エネルギーが一定だ。

内部エネルギーが一定なら、温度一定とは、一般には言えない。
理想気体はちょっと特別で、これが言えるんだけど、例外。

109 ：98：2009/09/16(水) 01:42:15 ID:???

　巨視的状態が元に戻らないと（つまり熱機関でないと）
熱と仕事の出入りを外からブラックボックス的に見るだけでは
どれだけの熱からどれだけの仕事を取り出したかといったこと自体が
うまく定義できない、というのが正解でしょうな。
　戻らなくてもよいのであれば、例えば
熱を吸うための保冷剤と力学エネルギーを溜めたバネを入れた箱とかでも
Q=W というのは達成できてしまう。それどころか Q<W も可能。
戻らない場合に QとかWの量を比較しても
「与えた熱を仕事に変えた」かどうかが議論できるわけではない。

なので、>>90 のような現象はありうるが、だからといって
「与えた熱を全て仕事に変えた」と言うことはできない、となりそう。

110 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 01:56:10 ID:LnWVZZkF

野球部キャプテンです

ゼーベック効果について
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BC%E3%83%BC%E3%83%99%E3%83%83%E3%82%AF%E5%8A%B9%E6%9E%9C
で調べたんですが金属の面積って関係ないんですか？
大きさによらず一定の電流が流れるということなんでしょうか

むしろ面積が小さい方が効率もよさそうな気がするんですがその辺も併せて
よろしくお願いいたします

111 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 02:30:14 ID:???

>>110
ゼーベック効果は、「温度差」により「起電力」を生じる現象だから、
面積には関係ないと思う
面積が関係するのは、電流が流れた時、電圧降下しないか
という点だとおもう
むしろ面積大きい方が有利なんじゃない？

112 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 04:13:16 ID:???

金属の組み合わせと温度差で決まるからなあ

乾電池が大きさによらず同じ１．５Ｖ
みたいなもんだな

113 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 05:10:41 ID:???

起電力は金属と温度差で決まるだろうが、
取り出せる電力は面積（接触部断面積）によるんじゃないのかね？

114 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 08:13:15 ID:???

>>109
内部エネルギーが明確に定義されてるんだから問題ないよ。
系に加えた熱が全て仕事に変わる、という過程は禁止されてない。

115 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 11:04:26 ID:???

>>61の問題は解決済み？
すでに指摘されてるようにトリチェリーの真空の問題があるので放水側の水面より１０ｍ以上
上に設置すると落差を有効に使えない。
実際上はキャビテーションという現象を防ぐためになるべく低い位置に設ける。

出題者も分かってないみたいだが高校物理の範囲を越えてる。

116 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 12:08:37 ID:???

Determine the final speed of an object dropped from a height of 80.0m.
（80ｍの高さから落とされた物体の最終速度(?)を求めよ）
v=gtまでは漕ぎつけたのですが、時間の求め方で行き詰っています
そもそも、この公式だけで解けるのかすら自信がありません
どうぞご指南をお願いします

117 ：116：2009/09/16(水) 12:24:52 ID:???

自己解決しました
y=1/2*a*t^2
v=gt
ありがとうございました

118 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 13:34:01 ID:???

力学的エネルギー保存則を習っていればもっと簡単に出るけどな

119 ：116,117：2009/09/16(水) 13:48:52 ID:???

>>118
興味あります
ずっと前にその法則は習ったはずですけど、どうやって使うんですか?

120 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 14:39:30 ID:???

終状態での運動エネルギー＝始状態での位置エネルギー

121 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 21:25:04 ID:Ai64HoQJ

等積変化の仕事が0になる理由は分かるのですが、PｰVグラフの面積では0ではないですよね？
どうしてですか？

よろしくお願いします

122 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 21:31:34 ID:???

>>121
え？面積０でしょ。Vが一定なんだからP-Vグラフ上では垂直の線になる

123 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 21:36:17 ID:Ai64HoQJ

>>122
そうすると等圧変化の場合のPｰVグラフも線なのにどうして0にならないのですか？

124 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 21:53:00 ID:???

>>123
水平の線だから。そもそもどの図形の面積を考えるべきかわかってるの？

125 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 21:58:37 ID:Ai64HoQJ

>>124
>そもそもどの図形の面積を考えるべきかわかってるの？
すみません、教えてください！！

126 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 22:06:03 ID:7Theflck

密度ρ0の物質でできた体積Vの円柱を水に浮かべ、さらに円柱の上面に
おもりをのせると、円柱の上面が水面と同じ位置になるところで円柱は
静止して浮かんでいた。水の密度をρ、重力加速度の大きさをgとし、円柱
は水面に垂直であるものとする。

(1)おもりの質量はいくらか。
(2)おもりを取り去ると、その直後の円柱の加速度の大きさはいくらになるか

よろしくお願いします

127 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 22:08:05 ID:???

>>125
線とV軸に挟まれた部分

128 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 22:21:38 ID:???

>>127
ありがとうございます！
もしかして、物理のグラフの面積はすべて、線と横軸に挟まれた～とあてはまるのですか？

129 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 22:24:35 ID:???

そんなん問題によるとしか言えん

130 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 22:26:07 ID:Ai64HoQJ

>>129
グラフ面積が横軸と線に挟まれた部分でないこともあるのですか？

131 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 22:37:55 ID:???

いまの例だって、縦軸Ｖにしたら違うだろ

132 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 23:28:58 ID:Ai64HoQJ

>>131
あぁそっか…
すみません、こんな質問困るかもしれないですが、じゃあどうやってどの図形の面積かを見分けるのですか？

133 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 23:31:35 ID:???

問題によるということは、言いかえれば問題を見ればわかるということ

134 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 23:31:41 ID:???

物理的意味から。
今回の例ならP⊿Vの和でしょ？

135 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 23:33:54 ID:???

>>132
定積分は知らんの？

136 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/16(水) 23:36:58 ID:???

>>132
「仕事」を求めたいんでしょう？
仕事がP×Vになるのは分かる？
例えば、ピストンの底面積をS、変化した長さをhとすると、V=Shだから
P×V=P×S×h=F×h
これは仕事だよね。

で、今、グラフの縦軸がPで横軸がVなんだから
その面積は当然P×Vで仕事を表している。
単純な掛け算は長方形のときにしか成り立たないけど、
「積分」というのを習えば同じようにして、面積から物理量を求めることが出来る。
例えば、縦軸が速さｖで、横軸が時間ｔなら
その面積はｖ×tで道のりになったり。

137 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 00:07:45 ID:???

>>126

>>1

138 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 01:07:11 ID:UGLDOkaZ

>>133ｰ136
微積はまだ習ってないです…が今回のについては納得できそうです！皆さんありがとうございます！

他のグラフでもちゃんと物理的意味を考えていこうと思います。

139 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 01:56:10 ID:GaZw10h/

光の波長についての質問なのですが、

スリットからスクリーンまで6.42m
スリットの間隔 0.5mm
スクリーンにでた縞の間隔 0.8cm

波長を求めてみたのですが、623×10^-7m
で合ってますでしょうか？

140 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 02:06:41 ID:???

>>139
間違い。
正解は 6×10^-7mです。
有効数字は１桁ね。

141 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 02:18:33 ID:GaZw10h/

>>140
ありがとうございます！
あやうくこのままレポート提出するところでした。

142 ：121：2009/09/17(木) 13:44:38 ID:UGLDOkaZ

>>134 >>136
すみません！>>121です
仕事がPΔVなのはPが一定の時、等圧変化のときのみの式でないのですか？
どうして等積変化のときにも使えるのですか？
何度もすみませんよろしくお願いします

143 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 13:52:13 ID:???

仕事＝力×変位
力＝圧力×面積
よって仕事＝圧力×面積×変位
面積×変位は体積変化に他ならない
まとめると、仕事＝圧力×体積変化

Pが一定でなければ積分∫PdVになるだけの話。
まさにP-V曲線とV軸ではさまれる部分の面積だな。

144 ：143：2009/09/17(木) 13:55:28 ID:???

読み直したら>>136と同じ内容でしかなかったorz

145 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 15:34:42 ID:YQZ9GbtF

N2＋３Ｈ2←→2NH3という可逆反応において、たとえば
これをN2と3H2を1:3で体積がＶとしますよね？このＶに
圧力Ｐがかかっているとして、圧力を３倍にするんだ。
そうしたら体積は1/3以下になるらしい、これは、
ぼいるシャルルが平衡に関係なくて、生成反応が平衡に
関係してるから、1/3になってさらにルシャトリエより
平衡が移動して、NH3が減るから体積減るってことでＯＫ
ですか？

146 ：951：2009/09/17(木) 15:52:48 ID:BbiHcZSw

PV=kT(kは定数)
何の法則だったか忘れたが、こんな式がある
T一定のとき、
P3倍になれば、Vは1/3になる。

147 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 15:53:59 ID:YQZ9GbtF

そうそう、Ｔ一定なんです、ボイルシャルルは平衡の移動に関係
ない作用ですよね、だから1/3で止まらずに圧力が増えたから減らす
方向に進むので体積はそれ以下になるでＦＡですよね？

148 ：146：2009/09/17(木) 15:57:06 ID:BbiHcZSw

さっきレスしたけど、実は問題の意味が理解できていなかったことに気づいた。
浅はかな、レスすまそ

問題は何？
N2＋３Ｈ2←→2NH3という可逆反応において
何を求めようとしているの？？

149 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 16:01:57 ID:YQZ9GbtF

いや圧力３倍にしたら、体積は

1/3 1/3以上。1/3以下のどれかって
問題っすよ。

150 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 16:09:27 ID:???

巻きバネの力で回転する円柱のトルクの求め方を教えてください
巻きバネのトルクM、円柱の半径をrとおかれています

151 ：146：2009/09/17(木) 16:28:41 ID:BbiHcZSw

>>149
ああ、問題の意味理解した。
145の回答のとおり。

152 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 16:43:08 ID:???

>>149
答えはあってるが >>145 の説明はおかしいな
＞NH3が減る
NH3分子の数が減ったら
全体の分子の数は増えるか減るか？

153 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 17:25:14 ID:YQZ9GbtF

間違えたｗｗｗ
ＮＨ3が増えるんだった、でも全体としては減るから体積減る
でＯＫだよな。

154 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 17:34:26 ID:???

>>142
P ⊿V というのは、微小な変化の場合の話。
一般の変化については
細切れにして多数の微小な変化に分けて考える。

変化をPV図に曲線として表して
曲線を折れ線で近似して
折れ線の各頂点からV軸に垂線を下ろした
絵を描いてみるとわかるかもしれない。

155 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 20:05:02 ID:3EFIyR2z

縦波を横波のグラフで表した時の問題で
・媒質の速度が０の点
・媒質の速度が右向きに最大の点
これらがよくわかりません。
宜しくお願いします。

156 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 20:10:16 ID:???

横波表示では、媒質はy軸方向に振動する。

振動している物体の速度0の点といえばどこだろう？
媒質の速度が右向きに最大とは、縦波表示のときのことだ。横波表示に切り替えたとき、どう読めるのか。

157 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/17(木) 20:18:40 ID:3EFIyR2z

>>156
なるほど

158 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/18(金) 13:00:10 ID:???

2.0ｋｇのブロックがテーブル上で、6Nの定荷重(?)で引かれている
4.0秒のうちに、0.10m/sから2.1m/sまで加速する
このときの摩擦力を求めよ

加速度が.5m/s^2まで出て、そこから、んー？さて、何すんべ
といった調子で、全く理解できておりません
どう解けばいいのですか？
よろしくお願いいたします

159 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/18(金) 13:15:34 ID:???

>>158
運動方程式を書け

いまは加速度がわかってるから、そこから力が求まる

160 ：158：2009/09/18(金) 13:44:06 ID:???

>>159
ヒントありがとうございます

(2.1-.1(m/s))/4s=.5m/s^2
2kg*.5m/s=1N

となりましたが、1Nが摩擦力ということなのでしょうか？

161 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/18(金) 14:20:41 ID:???

>>160
運動方程式は、考えている物体にかかるすべての力を書いて
「方程式」を解いて未知の力とか質量とかを求めるもの
ma=F　の中に、それぞれを代入して求める

今のだと、ただ単に質量と加速度かけたら、なんとなく数値がでてきた…それは違う

ひっぱってる力の6Nはどこにいった？
摩擦力をたとえばfとでもおいて、６Nとｆの関係をFに代入して、ｆを求める

162 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/18(金) 15:19:00 ID:???

運動方程式書く前に、図を描いて働いてる力を全部図示してみたら。

163 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/18(金) 17:37:12 ID:???

電磁誘導についてなんですが、誘導起電力は
コイルが回転する場合や、レール上を導体棒が動く場合はローレンツ力で導けますが、
一般のV=-dΦ/dtってローレンツ力とかから導けませんか？

164 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/18(金) 18:07:57 ID:???

導ける。相対論使えば。

165 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/18(金) 22:51:54 ID:vpYeWxYf

自分で質問しといて遅くなってごめんなさい

>>143 >>154
レスありがとうございます。

うーん…
Pが一定でない時は、各P点での⊿Vを考えてつなげる…って感じですか？
でもそうしたら⊿Pもでてきちゃいますか…？
すみません、もしかして積分の概念（？）わかってないとわからないですか？

あと、PもVも一定でないときの曲線ってどれも等温変化のグラフのような形ですか？

166 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 00:28:07 ID:???

>>165
PがVの関数として微分可能だったら、
ΔP の入る項は ΔV → 0 の極限では 0 になるよ。
大学一年くらいで詳しくやるかも。

167 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 00:35:22 ID:bVMlJkBX

>>166
すみません、極限もまだなのでちょっと理解できないです…
大学一年までの楽しみとしておいて、
今は
>>165の各P点での⊿Vを考えてつなげる…って感じで考えても大丈夫ですか？

168 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 01:46:41 ID:???

全国大会3位のテニス部男子2年生です
質問なんですが
原子間力っていったいなんですか

169 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 01:57:53 ID:???

>>168
「ファン・デル・ワールス力」でググってみ。

170 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 09:24:53 ID:???

>>167
グラフを短冊状に切り分けて～というのは高校範囲内なので、あしからず

171 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 15:09:35 ID:???

>>167
つなげるじゃなくて、足す。

基本的に、簡単に面積が求められるのは長方形くらいだよね？
仕事=P×Vなら、Pが一定のとき(定圧変化)か、⊿V=0のとき(等積変化)。
前者はただの長方形だし、後者は長方形の横幅が0のときだと思えばいい。
それ以外のときはどうするかというと、長方形を組み合わせることで求める。

各P点に無限に小さい幅⊿V(ｄV)を掛ける。
すると、無限に細い長方形が出来る。それを全て足し合わせると全体の面積になる。
この考え方が積分。
理系なら2年生か3年生で習う。

172 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 15:24:35 ID:???

>>165
＞PもVも一定でないときの曲線ってどれも等温変化のグラフのような形ですか？
そうとは限りません。

173 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 15:27:56 ID:???

質量の無視できる糸の両端に物体を取り付けて、滑車にかけるとき、
物体に働く張力が等しいということを定量的に証明できますか？

174 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 15:37:06 ID:???

>>173
加速度運動してないなら背理法を使って。

175 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 15:43:04 ID:???

>>173
糸の微小部分について運動方程式を立てれば解決するでしょう

176 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 16:12:25 ID:???

質量が異なる物体を結びつけることにします。
滑車と糸が触れてる部分の運動方程式をどうやって立てればよいでしょう…

177 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 16:33:08 ID:???

磁場が平面に垂直にかかっていて、平面しか動けないような電荷qが
存在するとしますよね？電荷qが動いていると、仕事を進行方向に
受けないから仕事は増えないんですよね？でも同じ条件の電荷qが
いっぱいあって初速度をあげたりしてぶつかったりするとエネルギー
増えたりするんですか？特別な変化がおこって。

178 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 16:35:10 ID:???

だって一応中心に加速度が働いて、それが何らかの作用しそうですよね。
だって、コイルをつらぬく垂直磁場が増えたら電流が流れますよね？？
このときe-は平面上を水平にしか動けないのに電圧によって流れが生じて
エネルギーを持ちますよね。

179 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 16:58:17 ID:???

とりあえず運動方程式立てようか…
動く電荷が磁場を出すところまで考えるなら結果は知らない。

180 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 17:14:51 ID:???

>>177-178
磁場の中で導線を動かしたときに
自由電子は何の力から仕事をもらったんだ
という疑問だろうか？

181 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 17:18:24 ID:???

>>180
そうだ。

182 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 17:49:02 ID:???

磁場は正の仕事と負の仕事をするから結局仕事はしない

183 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:14:26 ID:???

>>182
おお、じゃぁ、コイル磁場に引っかけた動く導体棒に一定の力
Ｆを加えたら、Ｆは一定になるが、これはどういうこと？これは
ジュール熱でＯＫ？結局仕事しないでＦＡ？

184 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:18:13 ID:???

＞一定の力Ｆを加えたら、Ｆは一定になる
そりゃそうじゃ

185 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:22:50 ID:???

手の仕事が磁場を介してジュール熱になってるだけだ

186 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:33:32 ID:???

>>182
意味不明。

187 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:38:18 ID:???

>>176
糸の質量は0、糸の伸縮はなし、滑車の質量も0 でいいんだよな。

まず簡単な近似として、糸と滑車の摩擦を0 とするなら、難しくない。
糸の微小部分について、両側からの張力と滑車からの垂直抗力を考える。
ただこれだと普通は滑車とは言わないか…

もう少し本物らしく、
糸と滑車の滑りがないとするなら、
糸の各微小部分に働く摩擦力を文字で置き、
滑車の回転運動の運動方程式を立てて
滑車の質量が0だから滑車の慣性モーメントが0、とやればいける。

ただ、回転運動の運動方程式は高校の範囲を越えるか。
滑車の場合は、軸の決まった回転なので、
慣性モーメント×角加速度＝トルクの合計　という簡単な形になり、
高校で習う運動方程式と似た形なので類推でだいたい理解できると思う。

188 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:42:05 ID:???

>>170ｰ172
皆さんありがとうございます！
やっと納得できました
微分積分は三学期にやるので楽しみにしておきます！

189 ：187：2009/09/19(土) 18:42:44 ID:???

>>173 に対する別のアプローチとしては、運動方程式を使わず
エネルギー保存でもいけるでしょう。

190 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:44:38 ID:???

>>186
ある方向には正、ある方向には負ってことだ

191 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 18:53:42 ID:???

>>181
直接的には、
導線を構成する金属の陽イオンからのクーロン力ということでいいと思う。

192 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 20:27:01 ID:???

ローレンツ力が単位時間にする仕事は

(qv×B)・v

でゼロであって、
ある方向に仕事するとか、別の方向に仕事するとか
いう概念はそもそもないのでは？

クーロン力に対して仕事をする、ならわかるよ。
qE・v
は内積だから、成分ごとに分けることに意味がある。

193 ：191：2009/09/19(土) 21:48:24 ID:???

>>182 >>190
粒子のx方向の運動とy方向の運動を別個の自由度として捉えるなら
そういう考え方もありか。
ただ、統計力学とか気体分子運動論ならともかく
高校の質点の動力学としては普通の言い方ではないように思う。

194 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/19(土) 23:41:57 ID:???

>>187
滑車を円形として、滑車に巻きついてる糸を微小部分に分けたとき、
張力の方向はどうすべきですか？

195 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/20(日) 01:14:56 ID:???

>>194
－・－・－・－・－
こういう風に多数の質点が並んでいて
隣同士が短い棒でつながったものを考えればよいと思う。
自転車のチェーンに似た感じ。
滑車にかかっているところでは
円周上に質点が並ぶことになる。

196 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/20(日) 01:33:08 ID:???

しかし、滑車上に並ぶ質点それぞれに働く張力、滑車からの垂直抗力が
未知だからやはり出来ないのでは？

197 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/20(日) 02:02:58 ID:???

高校物理なんだし、
糸は長さ不変質量０、
定滑車は慣性モーメント0、力の方向を変えるだけのガジェットとして扱い、
両物体に接している部分の張力についてだけ考察すりゃ良いだろ。

198 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/21(月) 19:00:16 ID:PMnDxwhl

回折格子の中央から白色光あてると中央(光路差０)の明線が白色になるのはわかりますが、その後青黄赤…となったあと、いわゆるm=1のところはまた白色光になりますか？わかりづらくてすみません。

199 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/21(月) 19:07:58 ID:???

なりません。
＞その後青黄赤…となった
この理由を考えたら自明です。

200 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/21(月) 19:12:19 ID:PMnDxwhl

回折格子っていうかヤングの実験でした
すみませんでした。

201 ：199：2009/09/21(月) 19:20:12 ID:???

文脈からそう読み替えておきました。疑問は解けましたか？

202 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 00:20:21 ID:???

>>200
ヒント：

白色になるためには、
その場所でどの波長の光も強め合う必要がある。

203 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 10:22:58 ID:E7ZasyVL

円運動の問題で、回転系から見た運動について考えることが多い（遠心力を用いる）のは、慣性系から見ると、運動が複雑だからでしょうか？
慣性系から考えても解けるもんなのでしょうか？

204 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 10:25:51 ID:???

解けない問題を見たことがありません。

205 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 10:50:26 ID:E7ZasyVL

ありがとうございます。
なんで回転系から考えている解答が多いのでしょうか？

206 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 11:22:06 ID:???

高校程度ならどっちを使おうが趣味の問題。

207 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 11:48:39 ID:???

解答者に聞けとしか…

208 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 16:51:38 ID:???

浮力ってどういうこと？
水に沈んでる面にかかるの？それとも押している水にかかるの？

209 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 17:25:00 ID:???

>>208
水に接している部分の圧力を積分したもの。

210 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 18:09:49 ID:FVbgqGPM

幅25m、長さ1.5m、水深1.5mの直方体形の水槽の底面に直径10cmの円形の排水口の
ふたがある、蓋にかかる力を求めよ。
まったくわからん、誰か教えてくれorz

211 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 18:16:45 ID:???

水槽の幅・長さはどうでもいい
蓋の真上にある分の水を蓋の上面が支えていると考える
蓋底は排水溝が蓋・水を支えているぶんの力を受ける

212 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 18:23:18 ID:???

ふたの下には何があるのだろう

213 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 18:26:12 ID:???

>>211サンクス！！！！
式は、水深×蓋の面積×水の密度×重力でおｋ？

214 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 18:52:08 ID:dcfbytle

質問です
何で高校では偏微分を教えてくれないんですか

215 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 19:30:05 ID:???

高校生には必要ないからです

216 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 19:57:37 ID:???

三角関数や偏微分の概念ぐらいは
自力で考え出しなさいってことだ。

217 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 20:29:20 ID:???

>>213
-(どかしている水の重さ)でおｋ

218 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 20:36:30 ID:???

>>217
アホ

219 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/22(火) 20:46:14 ID:oxoS/GPK

質問です
物体A,Bがx軸上に静止しており、時刻０ｓにAがｘ軸正の向きに等加速度運動を始めた
その後ある時刻に、BはAの２倍の大きさの加速度でx軸正の向きに等加速度運動を始め、
時刻ｔ（ｓ）にAとBは衝突した。衝突直前のA,Bの速度はそれぞれ v(m/s),2v/3(m/s)であった。

１、Bが動き出した時刻は何ｓか

２、時刻０ｓにおけるAとBの間の距離は何ｍか

Aの加速度がv/t(m/s^2)で、Bの加速度が2v/t(m/s^2)
ここから進めません
誰かお願いします

220 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 03:28:57 ID:???

>>219
まず問題文に書かれている全ての条件を式の形にしてみろよ。

221 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 10:48:18 ID:6g2IE0ob

コンデンサーの質問です。スイッチS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Sを閉じたまま極板間隔を3倍にした。
その間に電池を通った電気量を求めよ。

という問題で、スイッチを入れたままだからQ'=CV/3になるのはわかりました。けど、電池を通った電気量がわかりません、お願いします。

222 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 11:21:20 ID:???

電池を通ったなんて言い方するっけ？
電池から供給された電気量とかでは？

223 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 11:25:32 ID:6g2IE0ob

物理のエッセンスという問題集からの抜粋です。。。

224 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 12:22:54 ID:???

>>222
逆流するんだから通ったと言うしかないだろ。
しかしこんな問題出していいのかね。

225 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 12:35:48 ID:6g2IE0ob

>>224
なんとなく理解できたのでもうちょっと考えてみます！
ありがとうございました！

226 ：158：2009/09/23(水) 12:44:41 ID:???

T-Ffr=Fn (N)　　：　　　6-Ffr=Fn
2.1-0.1=2　2/4=0.5 (m/s^2)
a=F/m　(m/s^2)：　　　(6-Ffr)/2=0.5
　　　　　　　　　　　　　　Ffr=1.25

こういうことだったのですか！
手助けありがとうございました！

227 ：158,226：2009/09/23(水) 13:00:16 ID:???

間違えた･･･Ffr=5.0でした

228 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 13:49:43 ID:VeLaN7tc

地球が太陽を一つの焦点とする楕円軌道を動くのと同じように太陽も動いてるの？

229 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 13:51:18 ID:DTxG+kMT

何に対して？
質問がテキトーすぎ

230 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 13:59:07 ID:VeLaN7tc

>>229
地球に対しては運動してる？

231 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 14:59:57 ID:???

>>228
同じ焦点の周りを回ってるよ。

232 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 15:33:35 ID:???

木星との重心の周りの動きがほとんどだけどな

233 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 16:12:01 ID:RZCbxNfq

A、B：質量ｍ
最初の発射角度が45度
速度は与えられてません。

発射台からAを発射したところAはBに男性的に衝突した。
このときAを発射するのに用いた発射エネルギーがすべてAの運動エネルギーに使われたとするとAの発射エネルギーは（ア）Jである。

またAがBに衝突するまでの時間は（イ）sであり、衝突するまでにAが飛行した水平距離は（ウ）mである。

Bは天井から２ｈ、地面からｈの位置につるされています

どなたか解答をおしえていただけませんか。

234 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 17:29:12 ID:???

>>233
それだけの条件では答は得られないと思うが。

235 ：記憶喪失した男：2009/09/23(水) 17:35:03 ID:4POQ8E/f BE:332374032-2BP(0)

高校物理から勉強することにしました。
「理解しやすい物理Ⅰ・Ⅱ」「理解しやすい化学Ⅰ・Ⅱ」を買ったのですが、
いきなりわかりません。

静電誘導の時に、導体に起こる同種の電荷、異種の電荷とは何ですか？

236 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 17:40:17 ID:DTxG+kMT

>233

少しは考えてみたか？
４５度斜め投射したときの軌道を考えろ。
Bはそのどこにあっても条件を満たしてる。
（天井を適当に動かせば良い。天井の条件もないから）

答は無限個あるぜ。

237 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 17:42:04 ID:DTxG+kMT

>235
電気にプラス、マイナスがあるのもしらないのか？
小学生理科からやり直せ。

>理解しやすい物理Ⅰ・Ⅱ」「理解しやすい化学Ⅰ・Ⅱ」

どちらも参考書として良くない。受験板にでも行って調べなおせ。

238 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 17:59:06 ID:???

>>237
あのコテハン、相手にしないほうがいいよ

239 ：記憶喪失した男：2009/09/23(水) 18:24:36 ID:4POQ8E/f BE:1661868656-2BP(0)

>>238　真面目に高校物理からやりなおすことにしたんだよ。
ちゃんと教えてよ。

とりあえず、受験板いってくる。

240 ：記憶喪失した男：2009/09/23(水) 19:22:13 ID:4POQ8E/f BE:498560933-2BP(0)

受験板には高校物理のスレはなかったぞ。
とりあえず、新・物理入門を買った。

241 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 19:28:03 ID:VeLaN7tc

地球の運動を考えるとき、太陽との相互作用だけでなく他の惑星との相互作用は考えなくていいの？

242 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 19:41:27 ID:???

>>241
細かく考える場合は勿論考慮が必要、摂動といいます。
天王星や海王星もそこから発見された。

243 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 20:24:53 ID:???

むーんが一番でかいけどな

244 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 21:18:11 ID:???

>>240
大学受験板だよ？

245 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 21:32:27 ID:VeLaN7tc

>>242
関係ないんですけど、冥王星の軸の傾きが他の惑星と大きく違う理由教えて

246 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 21:43:15 ID:???

>まずは>>1をよく読みましょう

247 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 21:43:48 ID:???

何で光が水に入る時曲がるんですか？理由がまったくわからん。

248 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 21:50:21 ID:VnB1J9HL

抵抗の消費電力ＩＶってどういう意味ですか？抵抗で熱に変わるエネルギーですか？
コンデンサーと抵抗と起電力の直列回路なのですが、ＣＶが回路が使ったエネルギー、ＣＶ／２がコンデンサーがのために使ったエネルギーらしいのですが
残りのＣＶ／２は抵抗に使ったのですか？

249 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 21:56:46 ID:pU3K2/HH

何で曲がるの？だって曲がる根拠がまったくわからん。

250 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:01:58 ID:???

>>245
冥王星は、カイパー・ベルト天体が海王星による捕獲過程を経て安定的な共鳴軌道に落ち着いたと考えられてる。
海王星に接近したさい軌道面曲げられたんでない？

251 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:03:02 ID:???

>>249
教科書でホイヘンスの原理と屈折についてちゃんと嫁。

252 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:03:22 ID:???

>>249
光は粒子で、水に入射すると引っ張られて曲がれるんだよ

253 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:05:34 ID:pU3K2/HH

>>251
ホイヘンスの原理では曲がること証明できないだろ。
>>252
何で同ベクトルにいつも曲がるんだ？

254 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:10:54 ID:???

違う媒質との境目で曲がるのは光に限らず一般的な波の性質だろjk

255 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:17:28 ID:pU3K2/HH

>>254
だからそれを教えてほしいのだが。ホイヘンスの原理ってのは
波の波面が揃ってるって証明しかできないだろ。曲がる説明とか
無理だし。高校物理では説明できないの？何で曲がるんだ？

256 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:19:45 ID:???

？媒質による波の速度の違いとホイヘンスの原理で十分だと思うが。

257 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:21:02 ID:???

媒質によって波の速さが変わるから。
媒質の速さがなぜ変わるかは、高校物理の範囲では説明できない。

258 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:25:25 ID:pU3K2/HH

だった入試で出てどう説明したらいいんですか？

速さが変わったら何故曲がるの？ホイヘンスの原理だけなら
球面波が綺麗に干渉して球面があらたに揃うことしか説明で
きない。

259 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:51:07 ID:???

>>258
波面と波に進行方向は無関係だと言いたいのか？

260 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:51:51 ID:???

ゴメン「波面と波の」ね

261 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/23(水) 22:59:47 ID:???

>>258
教科書にでてくるレベルのことだと思うけどなあ…

図がないと説明しづらいから、ググったのを拝借。
http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/refraction/refraction.htm
http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/refraction/refraction4.gif
の図で、
ADの位置にある波面が動いて、Dの部分がBまで到達したときに
Aから出た素元波は、赤い半円を描いている。
つまり、波面のAの部分は赤い半円のどこかに移動する。

波面ADはBを通り、赤い半円に接する位置であるFBまで動き、
これはADとは向きが変わっている。

262 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 01:52:53 ID:???

なぜ、速さが落ちると曲がるかは、高校物理じゃ説明できないと思うよ
テストにでたときはホイヘンスの原理を持ち出せばいいと思うよ

263 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 03:19:26 ID:???

なんだか質問の適当なら、回答も適当だな

264 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 05:36:48 ID:???

波動方程式
媒質密度

265 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 10:21:45 ID:TocDz8Ox

いや、向きが変わるのは、向きが変わるように球面波の部分を
なぞらえたからだろ？それだと向きが変わる理由にならない。

266 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 10:37:40 ID:???

>>265
なぞらえたって意味が解らない、別に図を書いた人間が恣意的に向きを変えるように線を引いてる訳じゃないし。
もしかして、ホイヘンスの原理による波の説明を認めないという立場の人なのかな。

267 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 10:55:23 ID:TocDz8Ox

そうホイヘンス自体を認めてない。ホイヘンスを認めて
原理通りやると接線を揃うようにしたところが新しい球面波
だからわかるけど、光を粒子と考えたときどうなるの？

268 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 11:46:41 ID:???

>>267
「○○原理で説明できない」というのと
「○○原理を認めない」というのは全然別のことだよ。
>>258では前者に見えたが。
ホイヘンスの原理を認めない、ホイヘンスの原理を使わずに説明しろ、
と言うなら、高校の範囲では無理でしょう。

おそらく、物理の推論方法自体がわかってないのでは。
○○原理を使って説明するって言う場合は、
○○原理がなぜ成り立つか、といったことは問題にしない。
そして、何を原理に据えるかは理論体系によって違ってくる。
同じ現象を説明するのでも、
どんな理論体系で説明するかによって説明の仕方は違ってくる。

269 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 12:39:11 ID:d3CVLS5y

電磁波についての質問していい？

270 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 13:54:27 ID:???

>>269
高校物理の知識で説明できる範囲ならOK

271 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 14:48:04 ID:???

だから光の粒子が水に入ると引っ張られて曲がるんだよ

272 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 15:25:39 ID:???

>>270
高校の範囲内で解決するかどうかが質問者に判断できるとは限らんでしょう。
ネタだったらすまんが

273 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 15:38:52 ID:d3CVLS5y

じゃあ質問します

電子が運動すると電磁波出すの？電磁波はエネルギー？
あと、電磁波がエネルギーなら、電子が原子核の周りを回りながら動くときだんだん原子核との距離が近くなって陽子とぶつかって消えてしまいませんか？

274 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 15:57:44 ID:???

*電磁波はエネルギーを持つ
*原子がつぶれるかどうかの問題は量子力学で解決する

275 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 16:26:12 ID:+iIgWywC

鉛直面内での振り子の運動について質問させて下さい。
質量mの振り子が運動しているうちの、ひもと鉛直線のなす角がΘである一瞬を考えたとき、力のつりあいはどの方向にはたらくのか、という問題でした。すると解説では、
【鉛直面内での円運動の接線方向に加速度aを持つからそれを「鉛直方向にy軸、それに垂直にx軸をとっ」て分解したとき、糸の方向には加速度がない。よって糸方向につりあいがはたらく。】
という解説で、ここまではわかったのですが、
【したがって、
mgを「糸方向に分解した」mgcosΘ=(張力Ｔ)である。】
となっていて、意味わかりませんでした。
分解する軸は、一つの問題で何回も変えていいのですか？
物理が苦手なので馬鹿な質問かも知れませんが、よろしくお願いします。

276 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 16:47:18 ID:???

糸方向=y軸方向でしょ

277 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 16:54:53 ID:???

>>275
なんかようわからん解説ですな。
＞それを「鉛直方向にy軸、それに垂直にx軸をとっ」て分解したとき
この一節が全く不要な気がする。

＞分解する軸は、一つの問題で何回も変えていいのですか？
いいけど、注意が必要な場合もある。
ちなみにベクトルは習った？

278 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 17:19:50 ID:+iIgWywC

ありがとうございます。
ベクトルは習いました。
その注意とは何か教えていただけませんか？

279 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 17:27:58 ID:???

>>275
「力のつりあいがはたらく」
この解説の表現は間違いだね。

どんな力が働いて、その結果、どんな加速度が生じるのか
接線方向と、それに垂直な方向に分けて答えよ、

と、書くべきだろうね。

あと、解説のなかの「糸の方向には加速度がない」
これも誤りだ。

280 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 18:14:22 ID:???

何というか、とっとと打ち捨てたほうがよさげな解説書だな

281 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 18:29:57 ID:???

>>275
引用されてる解説は、振り子が一番高く上がった瞬間の話だろうか？
そうでないとすると、 >>279 も指摘しているが
＞糸の方向には加速度がない
ここが致命的におかしいね。その前に問題からおかしいのかもしれないけど

282 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 18:31:52 ID:BPY6lswK

その解説はやばすぎる

円運動なのに糸方向に加速度がない？何言ってんだ

意味分かんなくて当然だな
捨ててしまえ

283 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 18:31:56 ID:???

>>281
唯一、考えられる可能性は、おもりと一緒に運動する
座標系（座標軸は、鉛直、水平方向のままの加速度系）から
見ているということかな。

284 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 18:32:53 ID:???

気になるから晒してほしい

285 ：281：2009/09/24(木) 18:42:40 ID:???

>>283
うん、だがそれだと遠心力とかが登場してこないといけない…

>>277 でいう注意を解説書が怠っていて間違ってる悪寒

286 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 19:37:51 ID:???

いやこれって、糸から見たとき質点ｍは静止してるって意味だろ？
だから、振り子運動するためには、糸が縮んでも、伸びてもだめですよってことを
いいたいんじゃないかな
まぁｍｇcosθ＝張力ではないがね

ｍｇcosθ＋ｍｖ＾２/L＝張力が正解

単振り子のことをいってるんだったら、mgcosθ=張力でおｋ

287 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 20:00:16 ID:???

>>286
振幅が小さいという近似をしているのかもね。
まあ、いずれにしろ、不親切な解説だし、誤解を招く。

288 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 20:02:40 ID:???

その解説っぷりはなんという著者乙

289 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:08:38 ID:???

浮力って必ず重力と反対方向に働くんですか？

290 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:13:49 ID:+iIgWywC

皆様申し訳ないです。解説は学校の試験の解説だから間違えまくっているのかもしれないです。
鉛直面内での円運動=単振り子ってことだと思うのですが、単振り子だと、運動の軌道の接線方向に働くからひもの付け根方向には加速度は生じないのではないでしょうか？
また、問題は、
【単振り子が一瞬静止したとき、力のつりあう向きはどの方向か？】
という趣旨のもので、俺は最初、
「え？普通に鉛直線の向きじゃないの？」って一瞬思ったのですが、よくよく考えたら、鉛直線の向きにy軸をとると、接線方向の加速度を分解すれば鉛直線下向きには接線方向の加速度のy成分が働いていることになり、つりあっていない、とわかりました。

だからつりあっているのは加速度がない糸方向で、張力=mgcosΘとなるらしいのですが、このmgcosΘというのは、鉛直線向きつまりy軸方向のmgを更に糸方向の軸に沿って分解していることになりますよね？

ひとつの問題で、単振り子の運動軌道の接線方向の加速度を分解するときの軸(鉛直線向きの軸)と違う軸(糸方向の軸)に分解していることになると思うのですが、
こういう風に軸を変えまくっていいのでしょうか？ということです。
皆様の頭とは想像できないほどかけ離れて物理はできない身ですので、馬鹿らしい質問かも知れませんが、よろしくお願いします。

291 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:14:34 ID:???

>>289
イエス。
浮力の原理そのものだね。

292 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:21:01 ID:???

では、等加速度(↑a)運動している電車の中に水を汲んだバケツがあり、その中に物体を入れ、
電車とともに動く座標系で見ると、浮力の働く方向は-(↑g+↑a)になりますか？

293 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:31:17 ID:???

>>290
ぬぅ
>>281 １行目のパターンだったか。
自分が物理わかってないと思うんなら、
あなたの解釈を加える前の問題文なりをそのまま書いた方が
正確なアドバイスがもらえると思うよ。

294 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:37:36 ID:???

>>292
電車内での慣性力の向きに注意せよ

295 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:45:13 ID:???

おっと、-(↑g-↑a)でした。
浮力のモーメントを考えるとき、重心に全質量が集中したものとしてよいことを証明できますか？
重力のモーメントなら剛体を質点の集合と見なせば証明できますが、
浮力だと、剛体を質点と見なすと、質点に働く浮力とは…？となって同じようにはできないです。

296 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:52:53 ID:???

>>290
基本的なことだけど、次の点を抑えといてくれ

・糸の張力の方向は、糸の方向と同じ
・円運動の加速度は、中心の方向（接線に対して鉛直方向）

あと、前の人が言ってるように、問題分をそのまま書いてくれ
その文章だとよくわからん
振動の端ってのは力が最大になるのであって、つり合ったりはしないと思うよ
つり合うとしたら、振動の中心でないかい？

297 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/24(木) 23:55:30 ID:???

>>296
あ、等速円運動ではだな
振り子だとまたちがうか

いずれにしても、円運動で中心方向に力がはたらいてないってことはないよ

298 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:11:22 ID:???

貴方の疑問に思ってるのは、こういう事じゃないでしょうか？
ｍｇという力の向きを勝手に、分解しあたかも仮想の向きの方向に力がかかってる様に
していいのだろうかと、その場合どんな方向にも分解できることになってしまう
そんなのあっていいのか？ということじゃないでしょうか

答えはYESです、分解した力を合わせると、キチンと同じ向きの力になるのならば分解
してもOKです。
この振り子の問題では、糸の方向、運動の接線に分解していますが、これは
運動の様相をわかりやすくするために、このような分解をしています

もちろんめちゃくちゃな分解をしてもかまいません、それでも答えは出てきます
相当めんどくさいと思いますが
ただ一つ勘違いしないで欲しいのは、分解した方向はあくまで仮想、実際に力が
かかっている訳ではないです。
ｍｇには、これこれこういう力の成分があるとみることができますという事を
示してるに過ぎません　長文失礼

299 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:12:04 ID:???

鉛直振り子で振れ最大のときは
不等速円運動で速さ０で折り返す瞬間でもあり
一応一瞬だけ中心方向の力はつりあう。

静止してる瞬間は円運動ではない　といえばそれまでだが。

300 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:23:27 ID:???

そもそも、中心方向の力は常に釣り合ってるんでないの？
じゃないと、糸がたわんだり、のびたり（ちぎれたり）しちゃうかと

301 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:26:47 ID:q18URKKa

質問だけど電磁気の交流の分野って公式も暗記で対応できますかね？
何回教科書読んでもわかりません

302 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:28:39 ID:???

好きにしろよ

303 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:28:59 ID:???

>>300
どういう座標系で考えるかによる

304 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:32:52 ID:???

>>301
点をとるという意味では可
ただし、何の得にもならない。
もったいない。

305 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:38:13 ID:???

>>303
座標系を如何様にとっても、「中心方向の力」と言った場合は、
常に釣り合ってなきゃおかしいべ

306 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:46:52 ID:???

いや、カーブしてるんだから速度と垂直な向きに力が働いてなきゃいかんだろう

307 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:48:22 ID:???

>>306
「速度と垂直な向き」というのが中心方向という意味と違うの？
だからこそ、座標系をどうとろうが、上記の表現は一意に力方向が
決まるんじゃないの？という訳

308 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:52:41 ID:???

>>307
> 「速度と垂直な向き」というのが中心方向という意味と違うの？

同じ
だからつり合ってないと言いたかった

309 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 00:55:08 ID:???

>>308
だったら、なおさらなんでだ。。
速度と垂直な向きの力は、角度によって大きさは変わるものの、
釣り合ってはいるんでないかい？
でなきゃ振り子はふっとんでっちゃうんだよ？

310 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:01:08 ID:???

つり合ってたら曲がらないじゃん

あと、「大きさは変わるもののつり合ってる」っておかしな表現だ
つり合うってのは合力が０ってことだぞ

311 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:07:23 ID:???

>>310
＞つり合ってたら曲がらないじゃん
よくわからん。釣り合ってるのはあくまで「速度と垂直な方向」だけだよ？
それはおｋ？

＞あと、「大きさは変わるもののつり合ってる」っておかしな表現だ
なんでおかしいんだ。。事実だ。
最下点に来た時（角度0度とする）が、遠心力＋重力になり力は最大値に。
角度が０度から外れてくると、「速度と垂直な方向」の力は弱まってくる
つまり、遠心力のみに近づいてくる
しかし、「『速度と垂直な方向』の力は、物体と糸とで釣り合っている」
だから、円弧を描く。

＞つり合うってのは合力が０ってことだぞ
まったく、その通りだ。

312 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:08:28 ID:???

まぁまて、円運動してるかぎりは糸の方向（中心方向でもいいが）の力はつりあって
なくちゃだめだぜ。
どういう座標系によるといってる人がいたが、座標系を変えた場合そもそも
物体は観測者の目を通して円運動しているようには見えない

たとえば糸と一緒に動く振り子座標系ならば、観測する物体は静止してるように
みえるし
速度ｖで動きながら物体を観測した場合、特殊な運動しているようにみえる

313 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:08:29 ID:???

>>309
地面から見るとする。

速度が変化していて、
速度変化（加速度）は速度に垂直な成分をもつね。
ならば、当然、重力と張力の和（合力）は
速度に垂直な成分をもつだろ。

（物体と一緒に動く座標系で見れば、遠心力がこれに加わって
力はつりあってるけどね。それは別の話だ。）

314 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:11:51 ID:lqS+dVJA

>>311
よくわからん。釣り合ってるのはあくまで「速度と垂直な方向」だけだよ？
それはおｋ？

つり合ってるなら大きさは

315 ：314：2009/09/25(金) 01:14:24 ID:???

ミスった

>>311
＞よくわからん。釣り合ってるのはあくまで「速度と垂直な方向」だけだよ？
＞それはおｋ？

カーブさせるのは、速度と垂直な成分だろ？
速度と平行な成分だけがあっても直線運動にしかならない

＞なんでおかしいんだ。
０なんだから大きいも何もないと言いたかった

316 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:18:37 ID:???

>>315
＞カーブさせるのは、速度と垂直な成分だろ？
＞速度と平行な成分だけがあっても直線運動にしかならない
ちょっとまて
だから、速度と垂直な成分があるんだよ。その通りだよ。
だれも、平行な成分だけしかないとは言ってない

＞０なんだから大きいも何もないと言いたかった
そもそもどこで０になるんだ？

317 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:23:17 ID:???

>>316
あれ？垂直方向はつり合ってるって言ってたんじゃなかったか？
勘違いならすまん

318 ：303：2009/09/25(金) 01:27:53 ID:???

>>311
あなたが遠心力を考えてるのは物体とともに動く加速度系で考えてるからだろ。
なぜその議論が座標系によらず通用すると思ってるんだ？

319 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:28:32 ID:???

>>317
やっと、言わんとしてることがわかった
合力としてみれば常に０だ（つまり釣り合ってる）
あなたが言ってるその通り。

んで、角度によって力の大きさが変わるってのは、物体が糸を引く
力（または糸が物体を引く力）単体でみた場合は変わるって言う意味。

320 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:31:15 ID:???

>>318
物体とともに動く加速度系からみても、糸の支点と同じ系（ここでは静止系
とでもいうか）からみても、遠心力と向心力は釣り合ってないか？

321 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:33:07 ID:???

いや、俺はつり合ってないと言いたいんだが

322 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:33:28 ID:???

>>320
床から見た場合の運動方程式（糸に沿った方向）
m v^2/L = T - mg cosθ
（質量×加速度＝合力）

おもりと一緒に動く座標系からみた運動方程式（糸に沿った方向）
m v^2/L - T + mg cosθ = 0
（遠心力＋張力＋重力＝０）

323 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:34:57 ID:???

>>321
そうですか。。。
ここまで言ってもわかってもらえない＝俺が間違ってる可能性も考えないと
いかんな
その可能性もふまえて、どうして釣り合ってないのか説明してくれんか？

324 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:35:52 ID:???

>>320
糸の支点と同じ系（ここでは静止系とでもいうか）からみて
遠心力（慣性力）はない。

325 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:37:36 ID:???

>>323
カーブしてるから、垂直方向の合力は０でない

これだけなんだけど…

326 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:37:54 ID:???

たぶん自演だ。相手にしないほうがいい。

327 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:38:28 ID:???

合力の垂直成分は、と言う方がいいかも知れんが

328 ：303：2009/09/25(金) 01:42:42 ID:???

>>307 >>309 >>312 >>320
物体の位置を極座標で表したものを(r,θ) 、静止系で見た力の中心方向の成分をF_r として
m (d/dt)^2 r = F_r
とか思ってない？
だとすると大間違いだよ。

あなたの言う「中心方向」は時間とともに変化するだろ？
時間変化するような基底でベクトルを展開して得られた成分を単に時間微分したもの　と、
もとのベクトルの時間微分を成分展開したもの　は、一般に異なる。
なので、そのような成分を使って運動方程式を書こうとすると普通の形にはならない。

329 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:44:43 ID:???

>>322
ん～。？
両方とも式上で移行したら同じじゃね？っていう質問は的外れなんだよな？

上の式が経つ経緯というか意図がいまいちわからない。。
質量×加速度と張力ー重力の半径方向成分に分けた経緯というか。

330 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:45:22 ID:???

勘違いしてる人がいるみたいだが
遠心力は見かけの力であって、静止座標系では遠心力なんて存在しないぞ

331 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:53:28 ID:???

>>329
等速円運動している物体の加速度が
中心向きにv^2/LであることはOK？

332 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:54:24 ID:???

>>328
言いたいのは、直交座標系と極座標系でみると違うでしょ？っていうこと？

333 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 01:55:46 ID:???

>>331
のーぷろぶれむ、おｋです

334 ：290：2009/09/25(金) 01:57:31 ID:YiQ9jrIH

皆さんありがとうございます。
たくさんレスをいただいたので、全部拝見してから、もしそれでも理解できなければまた質問させていただきます。
考えるヒントを下さってありがとうございました。

335 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 02:01:05 ID:???

>>328
いっとくけど等速円運動の話ですよ？
円運動（楕円でもいいが）極座標変換したならば
m(d/dt)^2 r-mr(dθ/dt)^2=F_r
ですが
等速円運動の場合、dθ/dt=0 なので

m (d/dt)^2 r = F_rですよ？

336 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 02:01:12 ID:???

>>333
なら、上の式がでてくる経緯は簡単。

一般に、運動方程式ma=fだよね。
力fが働いた結果、加速度aが生じる。

今の場合、aがv^2/Lで、fがT-mgcosθだ。
（上の式は非等速円運動でも正しいんだけどね）

下の式は、力が働いた結果、加速度ゼロが生じている
（あるいは、力はつり合っている）という式だ。

静止座標系では、遠心力は考えない。これは、加速度系でのみ
登場する力（慣性力）だから。
上の式に登場しているmv^2/Lは遠心力じゃなくて、
質量×加速度（運動方程式の左辺ma）です。

337 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 02:03:03 ID:???

>>335
> 等速円運動の場合、dθ/dt=0 なので

dθ/dt = ωだろ。一般に角速度はゼロじゃない。

338 ：335：2009/09/25(金) 02:04:54 ID:???

すいません逆でした
dθ/dt=ωでしたねすいません

(d/dt)^2 r=0
で
-mr(dθ/dt)^2=F_rです

339 ：305, 307, 309, ..., 329, 332, 333：2009/09/25(金) 02:16:11 ID:???

>>336
なるほどなぁ。非常にわかりやすい説明をありがとう。
運動方程式も、力の釣り合いの式とも言えるし
結局同じことなんだろうけど。

話がでかくなっちゃったんだけど、もともと自分が言ってた
内容ってのは、「速度と垂直な方向」といえば、静止座標系
で考えていようが、加速度系で考えていようが、rベクトル方向
という一意の意味になるっていうことだった（>>307）

340 ：305, 307, 309, ..., 329, 332, 333：2009/09/25(金) 02:20:04 ID:???

一応補足します
＞運動方程式も、力の釣り合いの式とも言えるし
っていうのは、もちろん、物体の質量と加速度をかけたものが物体に
働く力であるという根本的な定義というか意味をわかった上で言ってます

341 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 03:02:44 ID:???

慣性系なのに遠心力を考えるとか
想像のはるか斜め下を行く香具師だったな。
その程度のレベルなのに回答者風な口ぶりで書いて
質問者を混乱させたかもしれないことについて一言ないのか？

まあ反面教師という意味ではある意味よかったかもな
高校生の皆さんはこういう勘違いをしないようにしましょうと言うことで

342 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 04:34:08 ID:???

>>295
＞浮力のモーメントを考えるとき、重心に全質量が集中したものとしてよいことを証明できますか？

命題が間違っているので証明できません。

343 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 05:00:00 ID:???

まぁ遠心力を実際にある力だと勘違いするのはしかたないんじゃないかな

糸に球くっつけてクルクル回したら、糸の方向に引っ張られるのを感じることが
できるしな
まぁそれは遠心力ではなく、ただ単に球を中心方向に加速度を与えることにより
生じる作用反作用だ

344 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 05:05:18 ID:???

その説明はある意味正しいし、ある意味間違ってる。

345 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 14:39:20 ID:???

>>342
まあまあそんなこと言わずにさ
な…

346 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 15:01:43 ID:???

>>295
物体の水面下の部分に液体（水）を満たしたとして、
その液体の重心に浮力が集中していると考えればOK.
つぎのように考えると分かる。（大雑把には）

1. 水面下の部分の形が微小な立方体の場合、上の主張が正しいことを示す。
（５面に働く圧力×面積のモーメントを考えよ）

2. 水面下の部分を切り刻んで微小なサイコロの集まりとみたとき、
１つ１つのサイコロが単独で水中にあるときに受ける浮力のモーメントの和が
水面下の部分全体が受ける浮力のモーメントに等しい、ことを示す。

（ヒント：ある面で接する２つのサイコロについて、その面が受ける圧力×面積の
モーメントは、２つのサイコロで足すと消える。∵作用・反作用）

347 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 15:04:47 ID:???

>>346
訂正
作用・反作用と書いたところは、適切ではなかった。

348 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 17:28:25 ID:YiQ9jrIH

なめらかな水平面の上で速度aで運動する物体Aの、十分に長い粗い上面に、速度bで運動する物体bを置いたとしますよね？
このとき、物体A、Bを一つの系として着目して、運動量保存則を立ててよいのですか？
速さが違うのに、どうやってひとかたまりとして考えるの？と思ったのですが・・
よろしくお願いします。

349 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 17:48:45 ID:???

>>348
ひとかたまり、の意味がよくわからないけど
もちろん、立てて良い。
外部から働く力がないとき、運動量保存則を立てて良い。
速度が同じか違うかは関係ないこと。

太陽や他の惑星からの引力が無視できるなら、
地球と月の運動量の和は保存する。

水や空気からの抵抗力を無視できるなら
水面に浮かんだボートと人の運動量（の水平成分）の和は保存する。

350 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 19:19:02 ID:YiQ9jrIH

すいません、ありがとうございます。
内力の力積は打ち消しあう…(＊)から運動量保存するなーってのはわかったのですが、(＊)はAとBを一つとして考えたから成り立つんですよね？
今AとB(質量mとする)を一つして考えたはずなのに、
ma+mb(←前の運動量)=(後の運動量)
って運動量はAとB別々に計算することになりますが、これは問題ない、ということでしょうか？

351 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 20:25:38 ID:???

>>350
系外から受ける力積がゼロならば、
系の運動量が保たれる。

これが運動量保存則。

系の運動量が、各物体の運動量の和になることは
いまのような場合には正しい。
というか、これが正しくない簡単な例をおれは見たことがない。

352 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 20:27:59 ID:???

>>350
くっついているかどうかなんて、どうでもいいこと。
地球とタイタンをあわせて系とみてもよい。
もし、その系に外から働く力積がゼロなら、系の運動量は保存する。
この例では、保存しないけどね。

353 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/25(金) 21:00:11 ID:YiQ9jrIH

ありがとうございます。納得です。
的確なご指導ありがとうございました。

354 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 17:22:10 ID:DtqfYmJX

三角関数（sinとかcosとかtanとか）がよく問題の中に出てくるけど何なのこれ？
まったくイミフ

355 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 17:25:56 ID:???

女性の胸のことだよきっと

356 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 17:53:58 ID:???

また、すごいのが来たな。

357 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 18:15:24 ID:q0gJ41fT

小球Pが固定された壁Qに衝突したする。壁Qについて考えて、力積と運動量の関係より、壁は固定されていて速さは衝突前後で0だから、(壁が受ける力積i)=0となってしまうと思うのですが、どこが違うのですか？

358 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 18:23:37 ID:???

>>357
壁というのは、地面とつながっているからホントは
地球と書くべきだね。

地球の質量は？
衝突後の地球の速度はゼロか？

あとはわかるね。

359 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 18:30:51 ID:q0gJ41fT

ありがとうございます。
衝突したら、ほんのすこしだけでも動いて速度が生じる、ということですかね？

360 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 20:59:55 ID:???

>>359
そういうことです。

361 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/26(土) 21:00:17 ID:q0gJ41fT

ありがとうございました。

362 ： ◆ly/TAatdog ：2009/09/26(土) 22:02:50 ID:???

いつのまにか終わってたみたいですがせっかくなので投下しちゃいます。
>>357
２つの考え方がある。
＃わかりにくいかもしれないので先に謝っときます。

　１つは、「壁」も系に含まれる普通の物体の１つとして扱う方法。
>>358 >>359 のように、
壁は質量がめちゃめちゃ大きいかもしれないがただの物体であると考える。
壁の速度変化は、（小さすぎて測れないかもしれないが） 0ではないと考える。
　系に含まれる物体は P と Q で、系は外力を受けていないので
系の全運動量は保存される。

　もう１つは、「壁」を系に含まれる物体として扱わない方法。
　こちらの場合は、壁は厳密な意味で動かないと考えてもよく、
計算が簡単になる利点があることも多い。
　その代わり、壁の運動量を考えることはできなくなる。
また、運動方程式や力積と運動量の関係といったものは
あくまで系に含まれる物体（難しく言うと自由度）についての話なので、
系の"外"の「壁」については、運動方程式もないし力積と運動量の関係もない。
　この場合、系に含まれる物体は P のみで、系は外力を受けていて
系の全運動量は保存されない。

363 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 00:59:22 ID:rjPIZHTJ

長々とありがとうございます。
自由度とかはわかりませんが、他はとても勉強になりました。
ホントに、ありがとうございます。

364 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 14:56:20 ID:???

質問です。

自由に動けるピストンがついた断面積Sのシリンダーを大気圧Poの中で水平におき、ピストンには図のようにばね係数kのばねが付いている。
容器のなかにはn[mol]の理想気体が閉じ込められていてはじめ容器の底からピストンまでの距離はLoであり、ばねは自然長であった。
気体を加熱したところ、ピストンがLだけ動いた。気体定数をRとする。ピストンがLだけ動いたときの気体が外部にした仕事を求めよ。
という問題なんですが、自分は平均気圧を考えて解いたんですがそれだとPoSL+kL^2となります。
解答はPoSL+(kL^2)/2となっています。

図http://imepita.jp/20090927/528960

どなたか解説お願いします。

365 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 15:04:43 ID:???

>>364
平均気圧を間違えているね。
いくらと思ったの？

366 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 15:20:10 ID:???

>>365
さっそくありがとうございます。

加熱したあとの圧力をPとして（Po+P)/2でやりました。これがおかしいのですかね。
ちなみにP=Po+kL/Sです。

367 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 15:25:37 ID:???

>>366
平均気圧はそれでいい。
そのあとの計算を間違えている。

368 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 15:45:19 ID:???

>>367

気体のする仕事の量Wを気体が膨張する分とばねを押す仕事で考えて
W={(Po+P)SLo}/2+(kL^2)/2
=(2PoSL+kL^2)/2+(kL^2)/2
=PoSL+kL^2
となります･･･。ばねの仕事の分が不要なんでしょうか？

369 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 16:04:53 ID:???

>>368
そうですね。
ゆっくりした変化で気体がする仕事は、「気体の圧力×体積変化」です。

・気体がピストンを押す力（＝ピストンが気体を押す力）のする仕事を
計算しないといけない。

ピストンの釣り合いから

気体がピストンを押す力＝大気がピストンを押す力＋ばねがピストンをおす力

の関係がある。気体の圧力にはすでに、ばねの力の分は考慮されてるわけ。

ここにさらに、ばねがピストンをおす力を加えたら、わけがわかりませんねw

370 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 16:14:51 ID:???

>>368

考えたかたがわるかったんですね･･･。
聞ける人が今いなかったんで助かりました。
ホントありがとうございました。

371 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 16:19:05 ID:???

>>368
＞気体のする仕事の量Wを気体が膨張する分とばねを押す仕事で考えて
＞W={(Po+P)SLo}/2+(kL^2)/2
これは間違いでしょ。{(Po+P)SLo}/2 が「気体のする仕事の量の合計」だ。

「気体が膨張する分」とは、大気がピストン内の気体によって押し出された仕事のことだ。
そして大気圧はPoで変わらない。
気体のする仕事の量を、「気体が膨張する分(W1)」と「ばねを押す仕事(W2)」
にもし分けるのなら、前者の「気体が膨張する分」W1は、Po・SL だ。
あなたが考えるように「平均圧力×体積増加量」ではない。

気体の圧力が高まるのはピストンがバネによって押されたためであって、気体はそれに抗して体積膨張するのだから、
気体の平均気圧から求めた仕事は、バネがされた仕事を当然含むことになる。

372 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 18:21:16 ID:rfNgSgtG

力の分解がわかりません
傾き３０°の斜面の上に質量Mの物体を置いたとして
重力はMg、斜面に垂直な分力はMg cos30°
斜面に平行な分力はMg sin30°
というのは合ってるのでしょうか

373 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 19:11:39 ID:???

あってる

374 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 21:31:39 ID:???

昼間質問したものですが371さんも解説ありがとうございます。

また質問したいのですが定積モル比熱の関係式のQ=ΔU=3ncΔT/2
のΔU=3ncΔT/2がほかの場合でも使えるということなのですがなぜ定積変化以外のときでも使えるのでしょうか？

何度も申し訳ないですがお願いします。

375 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 21:48:54 ID:???

>>374
nモルの理想気体の内部エネルギーUは
U = f(T, V)のように表したときVにはよらないし、
U = g(T, p)のように表してもpにはよらない。
つまり、絶対温度Tだけで書けることが知られているから。

376 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 21:50:37 ID:???

ジュールの法則ってのがあって
（ジュール熱のアレとは別モノ）
「理想気体の内部エネルギーは温度のみで定まる」
で、定積変化の式が他でも使える。

もちろん現実気体では体積に依存するので他では使えない。
冷蔵庫は体積が増えると内部エネルギーのうち
位置エネルギーが増えることで（理想気体では位置エネルギー０）
温度が下がる効果を利用している。

377 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 22:09:51 ID:???

>>376
膨張するときに熱を吸収すればいいだけだから、
理想気体でも冷蔵庫はできるのでは？

378 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 22:12:03 ID:???

>>376
ジュール・トムソン効果というやつだね。
細い穴から真空中へ気体を拡散させる。
理想気体なら温度は不変。

379 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/27(日) 22:55:59 ID:???

解説してくれた方ありがとうございました。
理解できました。

380 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 01:18:20 ID:???

２つの小球があってこれらをまとめて一つの物体系と見る場合、この二つがぶつかり合って及ぼし合った力は外力とはいいませんよね？

381 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 01:34:36 ID:???

>>380
いいませんでざます。

382 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 01:37:43 ID:???

>>381
ありがとうございました

383 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 03:22:56 ID:ptG41dhB

仕事の式でF*s*cosθとあるのですが、Fは力の大きさ、Sは移動距離（変位の大きさ）でいいのですか？

384 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 03:38:11 ID:???

>>383
そうでござる。

385 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 17:04:46 ID:???

大問の3つ目なのですが詰まってしまいました。
Q,質量の無視できる自然長Loのバネ定数kのバネがある。このバネを地面に鉛直に立て、このバネの真上h(h>Lo)の位置から質量ｍの物体を静かに離す。
この物体が最大の速度になり更に下方に運動しているときの最大速度を求めよ。
という問題です。自分はmg-ky=0になる時が最大速度になると思ってやってみたのですが、この式と速さvが同時にある式が作れません。
よろしくお願いしますm(__)m

386 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 17:18:38 ID:???

>>385
つらっと考えるに、
まずその式から最大速度時の位置が判るな、
後は初期状態と最大速度時で、位置エネルギーと運動エネルギーとばねの弾性エネルギーを使って
エネルギー保存の式立てれば良いんじゃないか。

387 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 17:37:58 ID:???

>>386
その次の問題が最大速度の位置の問題なので考えていませんでした。
ありがとうございます。考えてみます！

388 ：385：2009/09/28(月) 17:55:31 ID:???

色々式を立ててみたのですが、最大速度と最大速度位置の両方が入っている式しか分かりません。どちらかが分かれば片方も分かる状態です。
ヒントをください・・・。お願いします

389 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 18:50:20 ID:???

>>384
ありがとうございました

390 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 18:56:29 ID:???

垂直抗力は外力ですか？

391 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 19:40:15 ID:???

>>388
エネルギー保存則
mgy + (1/2)k(y-Lo)^2 + (1/2)mv^2

これの運動エネルギー以外が極値を取るときがvが最大、最小になる。
U(y) = mgy + (1/2)k(y-Lo)^2

∂U(y)/∂y = 0 となる y から計算すればよい。

392 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 19:53:32 ID:???

>>390
状況に依るけど、(意図としては)多分あってる。

393 ：385：2009/09/28(月) 20:26:21 ID:???

>これの運動エネルギー以外が極値を取るときがvが最大、最小になる。
>U(y) = mgy + (1/2)k(y-Lo)^2
>∂U(y)/∂y = 0 となる y から計算すればよい。
すいません、分かりません。
解き方としてはmgy + (1/2)k(y-Lo)^2の変位微分=0として平方完成という感じですか？

394 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 20:26:40 ID:???

>>392
ありがとうございました

395 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 21:03:52 ID:???

>>388
繰り返しになるが、おまえさんの式から最大速度となる位置が分かるだろ。
で初期状態と最大速度状態でのエネルギー保存の式に代入すれば最大速度は得られるよ。
ちなみに>>391とおたくではｙのとり方が違ってるので注意。

>>391
最大速度位置は判ってんだから、わざわざ極値を調べる必要も無いだろ。

396 ：385：2009/09/28(月) 21:13:27 ID:???

>>395
あ～～、僕は馬鹿でした。
mg-ky=0でy(ばねの伸び)を求めれば最大速度の位置が分かりますよね。
そこにまったく気づかず悩んでいました。どうもありがとうございました。これで解けると思います！

397 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 22:14:09 ID:???

200μFのコンデンサーと0.50Hのコイルを接続して回路を作る

コンデンサーを15Vで充電した後、コイルにつないだ

1)電流が最大になるのは、スイッチを入れてから何秒後か。

2)電流が最大のとき、コンデンサーおよびコイルに蓄えられているエネルギーはいくらか。

3)電流の最大値はいくらか。

お願いします。

398 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 22:50:16 ID:???

キルヒホック第2法則より

-L*dI/dt=Q/C が成り立ち、　I=dQ/dt　である
これから初期条件t=0,I=0,Q=Q0 より(Q0はQの最大値)

Q=Q0cos(ωt) I=-Q0ωsin(ωt) ω=1/√(LC)

数字は当てはめてくれ

399 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/28(月) 23:10:15 ID:???

どうもありがとうございました

400 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 13:10:49 ID:???

http://b.pic.to/16mkp3

質問なのですが、上の問題の解答で運動方程式は、問題が右向きにx座標を取っているので
ma=-kx+μN(x＞0)…(*)
ma=-kx-μN(x＜0)…(**)
と書いてあります。

(*)の場合、物体は左に動いているので、摩擦力は右に、弾性力は左に働くのでこうなるのはわかります。
しかし(**)で、
物体は右に動くので摩擦力は左に働くのはいいのですが、何故弾性力もマイナスなのでしょうか？
自然長に戻ろうとするために右向きに働き、正だと思うのですが、何が間違っているのでしょうか？

よろしくお願いします。

401 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 13:15:19 ID:???

xの符合に注目。

402 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 13:46:48 ID:???

水平面上で、Pにばねを取り付け、ばねを自然長からaだけ縮ませてからPを放した。ばねの伸びの最大値Lを求めよ。ばね定数はkとする。

今回、右向きにx軸を取り、ばねの自然長の位置を原点、aだけ縮めた位置をaとしたのですが、この場合a→-aと表記しないと駄目なんでしょうか？
仮にa=-2だったら-aと表記した場合はa=2となっておかしくなるのですが、どうやっても答えが出なくて困ってます…。

自分の解答なんですけど何処が間違ってるんですか？
ちなみに答えはL=a-(2μmg/k)です

http://k.pic.to/12h19j

403 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:01:33 ID:???

>>401

(**)はxの符合で正になるってのは分かるのですが、kの前についてるマイナスって何を表してるんですか？

404 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:03:32 ID:???

＞この場合a→-aと表記しないと駄目なんでしょうか？
そうです。君の図にあるx軸の正の方向は右でしょう？

＞仮にa=-2だったら-aと表記した場合はa=2となっておかしくなる
「ばねを自然長から-2だけ縮ませ」たらばねは2だけ伸びていることになるでしょう。

微積分を扱うなら数学、特に座標の扱い方には気をつけるように。
図と式が丁寧に書いてあるのは良いと思う。

405 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:05:52 ID:???

>>402
まず、aだけ縮ませてと書いてあるからa>0として問題ないだろう。
座標の取り方から、自分でも言ってるように最初の位置はx=-aだね。
それと、運動方程式で、バネから受ける力の符号も怪しいな

それとは別に改善点として、dx/dt≧0の時の式だ、ということをしっかり認識
しておけばもう少し楽ができる。まあこれは経験だから自分なりにやればよい。

406 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:06:30 ID:???

>>403
xと「ばねの力-kx」は符号が逆になること。
言い換えれば、ばねを縮めても伸ばしてもばねは自然長に戻ろうとすることを表す。

407 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:20:11 ID:???

>>402
この問題は微積分に頼らないで解くほうが楽だから試してみると面白いよ

408 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:31:24 ID:???

>>404-406
皆さん丁寧にありがとうございます。
やはりx=-aと書くべきだったんですね。

>>404

＞「ばねを自然長から-2だけ縮ませ」たらばねは2だけ伸びていることになるでしょう。
すると座標が変になりませんか？
x軸上で原点の左にx=-aをとったのに、a=-2の場合x=2となり原点より右に来てしまいます。自然長から-2"縮めた"のに2だけ"伸びている"っていう日本語もしっくりきませんし｡｡｡

>>406
＞xと｢ばねの力-kx｣が逆になるということ。
具体的にどういう事なのでしょうか。
確かにばねを伸ばしたら自然長に戻ろうと左へ力が働き、縮めたら右へ力が働くのはわかります。

409 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:34:01 ID:???

>>407

確かに中には微積使わないで解いた方が楽な問題もあるのですが、最初は普通の解き方でやってたのですが、問題が難しくなるとどれを使えばいいのか分からなくなっちゃうので簡単な問題でも微積で慣れようとしているんです(汗)

410 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:37:19 ID:???

＞日本語もしっくりきません
「-2"縮めた"=2だけ"伸びた"」
これでいいか？

＞x軸上で原点の左にx=-aをとったのに、a=-2の場合x=2となり原点より右に来てしまいます。
君がa<0の例を持ち出すからこうなったのさ。
もちろん、何もおかしいことはない。

＞具体的にどういう事なのでしょうか。
「ばねを伸ばしたら自然長に戻ろうと左へ力が働き、縮めたら右へ力が働く」ことです。

411 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 14:55:58 ID:???

>>410

＞＞日本語もしっくりきません
＞「-2"縮めた"=2だけ"伸びた"」
＞これでいいか？
＞
＞＞x軸上で原点の左にx=-aをとったのに、a=-2の場合x=2となり原点より右に来てしまいます。
＞君がa<0の例を持ち出すからこうなったのさ。
＞もちろん、何もおかしいことはない。
＞
＞＞具体的にどういう事なのでしょうか。
＞「ばねを伸ばしたら自然長に戻ろうと左へ力が働き、縮めたら右へ力が働く」ことです。

412 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 15:02:26 ID:???

>>410
あ、分りました。>>405に書いてある様に問題に"aだけ縮めて"と書いてあったのでa＞0と考えていいのですね。

フックの法則F=kxはなんでF=-kxと定義されてないんですかね？
右向きにx座標を取ればばねを伸ばしたら(x＞0)F=-kxとなり左に働く事を表して、縮めたら(x＜0)F=-k(-x)=kxとなって右向きに働く事を表しますよね。
フックの法則がF=kxなのは場合に応じて符合を付けろって意味も入ってるんですかね？
すいません気になってしまったので…(汗)

413 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 16:09:16 ID:???

大きさだけ
F=kx
向きも含めて
F↑=-kx↑

414 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 17:24:40 ID:???

＞フックの法則F=kxはなんでF=-kxと定義されてないんですかね？
俺の手持ちの教科書では後者で定義されていたと思うけど…

415 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/29(火) 19:07:43 ID:???

物理Ⅰではスカラー表示でＦ＝ｋｘで大きさを出して
向きは別に考えさせる教科書が普通。

物理ⅡではＦ＝-ｋｘをさらっと示して単振動に持っていく。

かなり巧妙というか二度手間を強いることが多い。

416 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 06:29:40 ID:???

密閉箱の中を加速度aでヘリコプターが上昇しています
ヘリの質量ｍ
箱の質量Ｍ

このとき、ヘリはmgよりも大きい力を下に押さないと、上に加速しませんので
mg+αで下の空気を押していることになります

ということは箱の外にある秤ではかると箱全体はＭg＋mg＋α
になるということであってますでしょうか？

417 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 07:29:50 ID:???

>>416
箱とヘリだけではなく、空気の重量も考えに入れた方がいい

418 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 14:28:31 ID:???

>>416
力積と運動量の関係の微分形で

419 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 19:20:18 ID:???

断熱材で出来たシリンダーを滑らかに動く可動壁aで体積V、3Vの2つの部分に分け、
aを固定する。
体積Vの側に理想気体を入れ、体積3Vの側は真空にする。
このとき、気体の温度はT、圧力はPであった。
aの固定を外すと、aが動き気体の体積は4Vとなった。
気体がした仕事を求めよ。
という感じの問題が考査に出て、答えは0だったのですが、
可動壁の質量は0とか無視できるほど軽いとかの条件がないのに
0ではおかしくないでしょうか？

420 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 19:34:44 ID:???

滑らかに動くから

421 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 20:18:30 ID:???

>>420
aの運動エネルギーはどこから生じる？

422 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 20:30:28 ID:???

はて、最終的に運動エネルギーは0になるはずだが。

423 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 20:36:15 ID:???

シリンダーの壁と衝突するからだろ、
そのときに変形したり音が発生したりしたら、その元は一体何？

424 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 20:41:01 ID:???

>>419
わたしも０ではおかしいと思います。
可動壁が断熱壁に衝突する直前にもっていた
運動エネルギーが、気体のした仕事ですね。
で、その運動エネルギーは、最後に熱として
気体に与えられる。

425 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 20:50:39 ID:???

エネルギーを考える時は最初と最後だけ考えればいいよ

426 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 21:06:37 ID:???

>>402,>>404ですが、親切に教えて下さった方々ありがとうございました。お陰様で出来ました。

427 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 21:34:35 ID:???

　　　　｜
　　　　｜
　　　　｜
　　　　ﾉ
￣￣￣￣
こんな感じの針金がある
真ん中に穴の開いた質量のある小球を針金に通して一番上から落下させる
針金と小球の摩擦は無視できるものとする

この時、力学的エネルギー保存則は使えますか？

428 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 21:39:03 ID:???

「こんな感じ」じゃあどうだかｗｗｗ
力学的エネルギーが失われる可能性があるのは地面と小球が接した時だけだ。(今回はないだろうけど、地面の摩擦も)
その時だけ調べればいい。

429 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 23:39:04 ID:hFW6sUdN

おくれてすいません
imepita.jp/20090930/845730

滑らかで水平な床のうえに、図のような壁に針金が固定された台が静止している。
針金と壁を含んだ台の質量をMとする
針金は床に水平な部分と垂直な部分があり、その間を滑らかな曲線で接続されている。
穴の開いた質量mの小球を針金に通して、針金の水平部分からの高さがhの位置から静かに落下させる

球が左向きに水平運動をしているときの球の速さ、台の速さを求めよ

これで自分は小球に着目してエネルギー保存則を使ったのですが、間違っていました。
なぜですか？

430 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 23:40:25 ID:???

http://imepita.jp/20090930/845730
これでした

431 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 23:46:35 ID:???

>>429
台が動くことは考えたの？

432 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 23:54:38 ID:???

>>431
台が動いても小球には重力と垂直抗力しか働いていなくて、
垂直抗力は速度方向に垂直だから仕事をしないと考えてエネルギー保存則を使いました

433 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/09/30(水) 23:57:20 ID:7ofs0qG0

でんじろう先生のテレビ見てて疑問に思ったのですけど
空気をでっかい風船にいれて「空気には重さがあるよ」と言ってました。

上皿天秤の両方のさらには空気がのっているとゆうことですよね。
右側のさらの上空、たとえば10ｃｍあたりに下敷きをかかげると、
その分、人間が下敷きで空気を遮断している（持っている）から、
右側は10ｃｍ分の空気の重さ。
左側は上空までずっとの空気の重さ、
となるから、左側に傾くと考えたのですが、
実際はそうなりませんよね。
どうしてですか？

434 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:02:25 ID:???

>>432
台の速度と小球の速度、２つの未知量があるから
エネルギー保存則だけでは式が足りないけど、
どうしたの？

435 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:04:29 ID:???

>>433
×空気がのっているとゆうこと
○空気がのっているということ

436 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:05:11 ID:???

>>434
小球と台を物体系と考えて運動量保存則を使いました

437 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:08:24 ID:???

>>432
今の場合、小球に働く垂直抗力は仕事をしますよ。
たとえば、針金の曲がっている部分４５度のところを通過するとき、
垂直抗力は４５度の方向に働いているが、
小球の速度はそれに直交していない
（台が動いているから、台からみて４５度の方向でも、
床からみれば４５度の方向ではない）。

でも、針金に働く垂直抗力も仕事をしていて、
上でみた、小球に働く垂直抗力のする仕事と足すとゼロ。

なので、台（＋針金）と小球をあわせた系の力学的エネルギーは保存しますが。

438 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:09:30 ID:???

>>436
それなら、正しい答が得られるはずですが。
未知量の２つの速度は、床からみた速度にしましたか？

439 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:10:02 ID:???

>>433
水の場合も同様に考えてみたら？
なにか矛盾が見えるんじゃないか？

>>436
君が立てた式を書いてみて。

440 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:13:30 ID:???

>>433
下敷きは、自分より上側の空気を支えているわけではないね。
下敷きの下側からも、空気に押してもらってるから。

下敷きの下側の空気が下敷きを支え、下敷きが上側の空気を支える。
結局、下側の空気が、上側の空気を支えているという状況に変わりはない。

441 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:21:17 ID:???

>>437 >>440
ありがとうございました

442 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:24:09 ID:???

なんだかよくわからんが、解決してしまったらしい。
計算ミスか何かだったのだろうか。

443 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:27:35 ID:???

スルーしてやれよ別人だろｗ

444 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:37:33 ID:/wW0KUeT

>>435
すみません
訂正します

445 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:38:37 ID:???

>>433
＞右側のさらの上空、たとえば10ｃｍあたりに下敷きをかかげると、
＞その分、人間が下敷きで空気を遮断している（持っている）から、

もしこれが君の発想なら、こういう発想ができることはとても素晴らしいことだと思う。
でも >>440 が書いている通り、今回は残念ながら間違っている。
簡単な方法で、片方の皿にだけ空気が圧力を及ぼすような実験方法を何か考えてほしいな。
考えついたらぜひそれを実験してみてくれ。

446 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:40:31 ID:/wW0KUeT

>>440
解答ありがとうございます！
わかりやすいです！
でも、人間が下敷きを持っているのだから、
人間が上側の空気を持っていて、
下側の空気は上側の空気をもっていないことになり、
天秤が傾くと考えたのですが、
どうなのでしょうか？

447 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:42:45 ID:/wW0KUeT

ありがとうございます！
自分で思いつきました。
>>446のように考えたのです。

448 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 00:49:00 ID:???

>>446
そういう突っ込みを待っていました。

もし、人間が下敷きを持つことで、
下側の空気が下敷きを押す力を小さくできるなら、
あなたの言うとおりでしょう。

でも、下側の空気が下敷きを押す力は、分子運動の激しさ
によるのではありませんか？　そうだとすれば、人間が
下敷きを持っていても、支えているわけではありませんね。

449 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 12:45:15 ID:???

>>466
下敷きがA4サイズだとして、その上にある空気の重さはいくらになると思います？
もし下側の空気が支えてくれないなら、その重さを下敷き経由で人が支えなくては
ならないけど、計算してみればそんな重さを人が支えているわけないことがわかるはず。

450 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 16:50:22 ID:cUdijGZ4

漆原のおもしろいほど「電磁気」
のP134の問題で
問題文では一番下のコンデンサーに線がつながれて居ないのに
途中からつながって（書き足されている）のですが
なんでですか；；

451 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 17:39:10 ID:???

P134と言われても俺漆原じゃねーから分からんて

452 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 17:44:43 ID:cUdijGZ4

ですよね・・・

ーー■■■■
1
1　 ■■■■ーーー
1 1
1　 ■■■■　　(電池)
1 1
ーーーーーーーーー

だったのが解答の図では

ーー■■■■
1
1　 ■■■■ーーー
1 1
1　 ■■■■　　(電池)
1 1 1
ーーーーーーーーー

このように一番下のところに線がつながっていて
そこから電池によって電気がくみ上げられる様子になっていたますた；；

453 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 17:46:17 ID:cUdijGZ4

ずれてるｗｗｗ電池の上下に導線？があると思ってくだしあ
下の図では
あと一番したのコンデンサーにも一本つながっています

454 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/01(木) 18:40:48 ID:???

>>453
上の絵は一番下の板はないのと同じだな。単純に誤植では？

455 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 01:48:28 ID:YR/s1Uw6

>>448
> >>446

> でも、下側の空気が下敷きを押す力は、分子運動の激しさ
> によるのではありませんか？　そうだとすれば、人間が
> 下敷きを持っていても、支えているわけではありませんね。

みなさん親切にありがとうございます！
この部分の意味がよくわからないので、別の表現で教えてくれないでしょうか？

>>449
上側の空気の重さが10ｔだとして、
人間が下敷きで支える力と下側の空気が押し返している力を合わせて10ｔということでしょうか。
つまり、人間が下敷きで支える力を1ｋｇと仮定すると、
下側の空気は3ｔ9999ｋｇに軽減されるということですかね。
すると、理論的には片方のさらはさがるはずでは・・・。

頭悪くてすみません・・・

456 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 01:52:54 ID:???

順序が逆
「上側の空気の重さが10ｔだとし」たら、下側の空気はすでに10tを支える力を出している。
これは下敷きがあろうとなかろうと関係ない。　…(a)
あとは、力の釣り合いを考える。
人間が下敷きを支える力は、下敷きの重さに同じ。

457 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 10:58:20 ID:???

>>32なんだが
A　　　　　　　　　B
　┌┬┬…┬┐
　├┼┼…┼┤
　├┼┼…┼┤
　├┼┼…┼┤
　　……………
　└┴┴…┴┘
D　　　　　　　　　C
のように頂点に名前をつけ、AからCに電流を流すとき、抵抗はいくつになるんだろう…？
2n!/(n!)^2　通りの経路があると思うが。

458 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 14:26:16 ID:wBnNdHRD

1987年の東大物理の問題なのですが、
円柱状の物体Cを、Cの外径よりわずかに大きい内径をもつ深さ２ｄの円筒Bに入れ、

色々あって、BとCは一体となって、一定の速さで真空中を動いているとします。

Bには装置Lがあって、Cに一定の力ｆを与えて、CをBの外に出すことができます。
CがBから出終わった時、Lがした仕事Wを求めよ

という問題で、解答は
CはLから力ｆを受けて２ｄ動くので、W=２ｆｄ

なのですが、
Bもその反作用で力ｆをLから受けて２ｄ動いているのに、
それを足さなくてもよい理由を教えて下さい。

459 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 14:35:34 ID:???

>>458
BがCにした仕事=CがBから受けた仕事=Lがなした仕事=2fd
見方の違いであり、どれも同じものを指している。

460 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 14:37:43 ID:???

実はBとCが逆方向にdずつ動いてる。
（本当は質量比でどっちがどれだけ動くか決まるけど）

461 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 15:08:37 ID:wBnNdHRD

>>460
ああ、そうか！ありがとうございました。

462 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 19:12:46 ID:???

質問なんだけど、波紋は非線形現象ですか？

463 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 19:15:53 ID:???

>>462の質問なんだけど、YESかNOかでお願いします。

464 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 19:43:16 ID:???

>>437
なんで経路の話になるの？
電流って、経路に対してではなく、各場所で定義されるものだと思うが。

もちろん、あくまで合成抵抗を求める技巧として
経路を考えるのは否定しないけど。

465 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 19:46:44 ID:???

>>463
波紋って、なに？
石を投げ込んだとき、水面に広がる円形模様のこと？
それとも、なにか別のモノ？

水面に生じる波については、非線形性が効く現象もあるだろうけど
線型近似で説明できる現象もあるでしょう。

466 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 22:35:16 ID:???

永久磁石を用いたモーターと電磁石を用いたモーターの原理を教えてもらえませんか？

467 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/02(金) 22:36:21 ID:???

ググレカス

468 ：445：2009/10/02(金) 22:44:36 ID:???

>>455
下敷きで上側の空気の重量の一部を支えることができるのなら、もちろん天秤は大きく傾く。
実際にそうならないように見えるのは、あなたがそういう実験を行っていないからだ。
天秤の皿の上に下敷きをかざしても、空気を支えることには全くならない。皆がさんざん指摘しているでしょ。

あなたは発想は素晴らしいけど、自分の頭で考えた杜撰な思いつきを絶対視して現実や他人のアドバイスを
無視して突っ走る傾向がある。こういう人は物理の学徒として絶対に成功しないよ。
自分の考えが現実と異なる場合、間違っているのは必ず自分の方だ。まずそれを出発点にすべきだ。

469 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/03(土) 01:34:32 ID:???

>>457
答えがNの式として欲しいんだとすると、
離散フーリエ変換とかを使った
どう見ても高校レベルじゃありません本当に(ry な方法しか思いつかなかった。

答えがNの式の形で書けなくてもいいなら
ガウス消去法などの力技でもいい。

470 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/03(土) 11:04:59 ID:???

音を板で反射するとき、板で観測した振動数、音速、波長をそのまま反射するんですよね？

471 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/03(土) 18:20:06 ID:???

>>470
振動数はよいとして、
音速と波長はいただけないな。
音速は、媒質（空気＝風）からみて一定だ。
波長は、入射波と反射波で、ちがうよ。

472 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/03(土) 18:22:04 ID:???

>>469
これ、格子上のラプラス方程式の境界値問題だね。
おれも、簡単な解法は思いつかなかった。

473 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/04(日) 02:17:58 ID:Orycv2hG

>>468
貴重なアドバイスありがとうございます。
自分、実験ができる環境にないので、
もうちょっと自分で調べてみます。
また機会がありましたらお願いします。

474 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/04(日) 05:43:40 ID:???

>>473
俺は君の態度間違えてないと思うけど。
疑問があれば問うのが当然で、君みたいに無邪気なほうがいいんだよ。

第一質問スレで質問者が叱られるなんておかしなことだよね。
質問者は臆せずにしてほしいな俺は。

475 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 07:40:48 ID:???

２本の柱高さＬ、てっぺんを重さＭの紐で結ぶと紐が垂れた、頂点でのひもの傾きと水平との角度がθ
左側の柱の根元の力のモーメントの出し方を教えてください

476 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 08:48:34 ID:???

君の日本語はおかしいから
問題文をそのまま書いて

477 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 08:52:00 ID:???

図１のように、鉛直に立てた二本の柱の間に質量Ｍの一様なロープが張られている。
ロープと柱との接点（高さＬ）においてロープの接線が水平面となす角度をθとする。
ロープの重量により柱に働く力のモーメント（地面と柱との好転Ａを回転の中心とする）を求めよ。
重力加速度をｇとする。

478 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 09:06:14 ID:???

どこがわからないかも書こうね

力のモーメントがわからない
→　教科書よめ

紐が柱をひく力がわからない
→　ますは、紐についてのつり合いの式を立てて、柱が紐を引く力を求める
それと作用反作用の法則から、紐が柱を引く力がわかる

479 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 09:19:36 ID:???

モーメントの定義はわかっていますがこの場合の考え方がわかりません
とりあえず
張力を柱と直角にしたときの大きさの求め方を教えてください

480 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 10:58:12 ID:???

>>479
>>478さんが、
> ますは、紐についてのつり合いの式を立てて
って書いてるだろう。

紐に働く力は、柱から受ける力と重力。
柱が紐から受ける力は紐が柱から受ける力と作用反作用の関係にある。

481 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:10:32 ID:???

力の作用、反作用の理屈もわかってますがこの問題に対応できません
具体的に教えてください
まず答えを言ってみてくれませんか？

482 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:29:25 ID:???

答え知りたいだけなら答え見りゃいいだろ。

483 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:32:20 ID:???

いや、そっちがわかってて言ってるのか気になるからです
最初日本語がおかしいとか煽られたし、具体的な説明が無いから…

484 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:32:22 ID:???

>>481
具体的に教えてくれてると思うぞ。
まず、紐に働く力の方向と大きさを言ってみ。

485 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:33:46 ID:???

そっちって教えてくれている人に対して失礼なヤツだな。

486 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:35:17 ID:???

はい、大変申し訳ございませんでした
答えを教えてください
そしてそうなる理由を教えてください

487 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:35:58 ID:???

>>484
それがわかりません、教えてください

488 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:38:35 ID:???

>>487
論外じゃねえかよ。
重力はわかるか？

489 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:42:01 ID:???

>>488
重力自体は知ってますがこの設定で張力と結びつきません

490 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:44:27 ID:???

>>489
だから、重力はどこにどういう方向にどういう大きさで働いてるんだ？

491 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:45:32 ID:???

こいつ、やっぱ答え知りたいだけなんじゃないの？

492 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:47:54 ID:???

>>490
それがわかりません

493 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:49:44 ID:???

>>492
ええーっ？
重力もわからんの？
力学の一番最初に戻れよ。この問題をやるのは無理。

494 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:51:32 ID:???

その状況で回答者にケチつけるってのがすごいな。

495 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:53:34 ID:???

>>493
重力はわかりますよ、でも張力と結びつかないんです
>>494
それは大変失礼しました

496 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:55:58 ID:???

>>495
じゃあ、>>490に答えろよ。張力関係ないだろ。

497 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 11:58:44 ID:???

>>495
紐に働く重力と、柱が紐を引く力を結びつけるのがつり合いの式
柱が紐を引く力と、紐の張力を結びつけるのが作用反作用

２つあわせて重力と張力が結びつく

これでわかる？

あと、おれは>>476=>>478だけど、煽ったわけじゃないよ
わけわからん質問には答えようがないからそう言っただけ

498 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:01:00 ID:???

自分の日本語がおかしい可能性を吟味せずに
煽りと決めつける短絡的な思考は
改めたほうがいいな

答が知りたいならＭｇＬ/(２tanθ)だね

499 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:03:06 ID:???

>>496
紐の真ん中にＭｇであってますか？
>>497
つりあいの意味や作用反作用の意味はわかっていますが、問題に対応できないのです
>>498
なぜそうなるのかもお願いします

500 ：498：2009/10/05(月) 12:09:24 ID:???

>>497の言ってることを立式すれば求められる。

問題に対応できない時点で意味が分かってないよ。
付け加えて必要な条件があるとすれば
「紐の張力は紐の接線方向に働く」かな。

501 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:13:28 ID:???

>>499
まあ、真ん中だけど重心って言えよ。

柱から受ける力はどこにどういう方向？

502 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:14:02 ID:???

「～はわかっているのですが・・・」と変に見栄をはる香具師ってたいていわかっていない

503 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:17:29 ID:???

んだね。わかっていると言える自信がどこから来るのか理解できない。

504 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:18:46 ID:???

おら、共通一次（何歳だよｗ）満点、二次模試平均偏差値85だったけど自信ない。

505 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:19:17 ID:???

>>500
ひもの張力がひもの接線方向に働くのはわかります、重力が張力に変わる仕組みがわかりません
>>501
柱から受ける力はてっぺんに逆向きだと思います

506 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:21:07 ID:???

>>505
てっぺんに逆向き？
てっぺんって端のことか？
逆ってなんの逆だよ。

507 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:21:25 ID:???

たしかに日本語からおかしいな。

508 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:22:05 ID:???

>>505
2行目と4行目が矛盾しててワロタ

509 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:24:26 ID:???

>>506
てっぺんは端です
逆はひもの付いてる方向と逆です

510 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:27:18 ID:???

>>509
説明がへたくそすぎるが、まあ、そういうことだ。>>500さんが書いてくれているように折線方向。
で、紐に働く力は全部で3つ（重力と右の柱からと左の柱から）。
これらが釣り合っているから紐は静止している。
柱から受ける力を鉛直方向と水平方向に分解するんだ。
しかし、たぶん、全然わかんないだろうから、力学の最初に戻れって言ったんだ。

511 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:28:08 ID:???

日本語はともかくとして
紐に働く重力と柱が糸を引く力がわかるなら
つり合いの式が書けるじゃないか

いまだに君がどこがわからないのかわからない

512 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 12:38:20 ID:???

ああごめんボケてたわ…
Ｆランに説教されるとか恥ずかしすぎワロスｗ
まあとりあえずｻﾝｸｽ

513 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/05(月) 15:15:04 ID:uyG61J/G

>>505
「重力が張力に変わる仕組みがわかりません」
変わってないよ、釣り合うって言ってるのさ
ひもはひもに働く重力と柱にひっぱられる力とで釣り合っているのさ

514 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 15:53:24 ID:???

すいません、熱力学第2法則がやっぱりわからないです。
教科書の内容をそのまま写すと、
「熱を全て仕事に変えることはできない」
とのことですが、
等温線に沿った変化なら
ΔU=Q-W
で、ΔU=0より
Q=W
熱が全て仕事に変わっています＞＜！

515 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 17:25:55 ID:???

熱力学第２法則の正確な表現は（同値な言いかえはいくつかあるけど）

一様な温度をもつ１つの熱源から熱を取りだし、これを仕事に変換するだけで、
他には何の結果も残さないような過程は実現不可能である（by ケルヴィン）

です。「他には何の結果も残さないような」というところがポイント。

君が書いた等温変化の例では、気体の状態が始めと終わりで違ってるね。
体積が増えてるし、圧力は減っているでしょ。これじゃ、法則が言っている
過程になってない。

気体の状態が始めと終わりで同じでないといけない。つまり、サイクル
（p-Vグラフでいえば、輪になっている過程）を考えているんだよ。

516 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 17:52:34 ID:???

>>515
サイクルのことでしたか！
確かに元の状態に戻るためには熱を放出せざるを得ませんね。
ありがとうございました。

517 ：あぼーん：あぼーん

あぼーん

518 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 18:53:23 ID:???

>>517
頭の悪いのは治らないようだな。

519 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 19:59:10 ID:???

http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?id=system/2006/1161228777
角度がわかってる時に
sinθの値はどうやって導くのですか？

sinθ＝b/c　って言ってもbとcの値がわからないから無理じゃないですか？

要するにbとcの値を明らかにすれば良いんですよね？
角度からどうやってbとcの値を求めるんですか？

厨房の俺にわかりやすく説明頼みます

520 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 20:00:14 ID:???

やっぱり数学板のほうが良いですか？

521 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 20:03:32 ID:???

面倒くさいからurl開いてないけど、
ラジアンで表された角度θに対して、
sin(θ)=Σ[n=0→∞](-1)^(n)x^(2n+1)/(2n+1)!
で求められる。
好きなだけ近似しろ。

522 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 20:19:29 ID:???

>>519
sin30°は知っているね。
半角公式を使うと sin15°がわかる。
もう一度使うと、sin7.5°がわかる。
もう一度使うと、sin3.25°がわかる。
これをお望みの回数繰り返す。

sin10.75°とかは
sin10.75° = sin (7.5°+3.25°)
と考えて加法定理で計算できる。

そうやってなるべく狭い等間隔の離散点の上での値を求める。
間の値は、線型補完で求めればOK。

523 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 20:20:12 ID:???

訂正：3.25は2.75の間違い。

524 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 20:48:38 ID:???

>>521-522

ありがとうございました！
その難しい公式でそのサイトのプログラムは計算しているんで良いですね？
半角公式しか方法は無いのですか？
それと半角公式は高校でやりますか？

525 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 20:58:54 ID:???

てめえは>>521も、教科書もよめねえのかクズ

526 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 21:31:15 ID:???

>>524
倍角しってれば、逆に解くだけ。
２次方程式の解の公式。

527 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 21:39:38 ID:MU5Qf3M1

分子の速さの平均<u>が、
√(kT/m)らしいのですが。
（kはボルツマン定数、Tは温度、mは分子の質量）

運動エネルギー=熱エネルギーより、
<u>=√(3kT/m)になると思うのですが、なぜでしょう？

528 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 21:50:07 ID:???

何種類か平均がある。
・速さの平均
・速さの２乗の平均の平方根

前者は速さ＝√{vx^2+vy^2+vz^2}の平均で√(8kT/πm)
後者はvx^2+vy^2+vz^2の平均の平方根で√(3kT/m)

いろいろ定義があり得るから、定数をのぞいて√(kT/m)と考える場合もある。

あるいは、一自由度あたりの速さの２乗の平均
<vx^2>=<vy^2>=<vz^2>=kT/m

の平方根のことを言っているのかもね。

529 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/06(火) 22:35:09 ID:MU5Qf3M1

難系の物質と原子の演習１２の１の（６）なんですが
その近似がどうして出てくるのかよくわからない…

530 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 01:12:59 ID:???

へぇ

531 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 02:04:24 ID:???

見ている人間が手元に自分の持ってる本を
所持していると思わないほうがいい。
仮に持っていても　自分の身になって考えてみ　
小中学生の「～～の過去問の問△なんだけど」とかを
わざわざ調べて答える気力が沸くか？

それ以前に大学受験板に漆原だの難系だののスレが
あるんだから書くのが面倒ならそっちに行って二度と帰ってくるな。

532 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 08:51:18 ID:???

この世の中でエネルギー保存則と運動量保存則は成り立つ数は
どっちが多いのでしょうか？

533 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 09:03:08 ID:???

>>532
何をどう記述するかによるから、客観的な答えはない。

534 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 09:21:06 ID:???

主観でいいです
どっちが強い保存則に思えますでしょうか？
また、将来どちらかを捨てれば統一理論が完成する
といった時に、どちらを捨てるでしょうか？

535 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 11:32:00 ID:???

北から25°西に目指す飛行場あり
本機は250km/hで飛行が可能
西へ向け50km/hの風が吹いている模様
1)飛行場へ行くにはどの角度を飛べばいいか？
2)地上から観た速度は何か？
3)飛行場との距離が560kmならばどれだけ時間がかかるか？

1問目で正弦法則(?)のところまで書けても電卓で合いません
(sinA)/50=(sin65)/250
sinA^-1=50(sin65)/250
25°以上になるはずなのに、10°程しかありません
どこが間違えているのですか？

536 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 12:11:55 ID:???

風に完全に流されると仮定すれば
正弦定理使うなら
250/sin65=50/sin(25-A)じゃないのかな？

＞25°以上になるはずなのに
飛行機の移動に風で流される分が加わるから
飛行機の移動方向が真北となす角は25°より小さいはずだが

537 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 16:35:09 ID:???

>>524
運動量保存則とエネルギー保存則は独立じゃない。
たとえば直線上の２粒子の弾性衝突で、
ある慣性系での両保存則の成立を仮定して、
他の慣性系でのエネルギー保存則を導こうとすると、
両方が必要。

この事情は特殊相対論までいくともっと顕著で
両保存則は一体のものと考えるようになる。

一方を捨てて他方を残す、という種類のものでは
ないと思う。

538 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 17:16:17 ID:???

>>527
スカラーとベクトルの違いだね。
二段目にそういう係数が付くのは３次元だから。

539 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 18:46:41 ID:NlI/p54h

プレーリードッグの巣穴についての質問です。よろしくお願いします。

プレーリードッグは巣穴を換気するために二種類のクレーターとベルヌーイの定理を利用しています。
リムクレーター(巣穴を囲む盛土)上に風が吹くと負圧が生じ、巣穴からクレーターに気流が発生します。
すると巣穴が一瞬真空状態になるため、ドームクレーターから新鮮な空気が巣穴に流入します。

この現象にベルヌーイの定理が働いていることは解るのですが
なぜリムクレーターだとしてこのような現象が起き、ドームクレーターだと起きないのでしょうか？
リムクレーターの形状のどのがどのように作用してこのような現象が起きるのでしょうか？

リムクレーター断面図

　　　←―――――――――――――風
　　　　　　　　　　　負圧発生
　＿＿＿／＼＿＿　　　　＿＿／＼＿＿＿地面
　　　　　　　　　　　|　↑　|　
　　　　　　　　　　　| 気流 |
　　　　　　　　　　　|　　　　|巣穴

ドームクレーター断面図

　　　　　　　＿＿＿　流入　＿＿＿
　＿＿＿／　　　　　|　↓　|　　　　　＼＿＿＿地面
　　　　　　　　　　　　|　　　|
　　　　　　　　　　　　|　　　|巣穴

540 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 19:03:24 ID:???

>>539
それベルヌーイじゃなくて、リムがある方は剥離流により低圧部が形成されるんじゃないの。

541 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 19:16:48 ID:???

>すると巣穴が一瞬真空状態になるため

一瞬でも真空状態になったら大変だ。
若干減圧するぐらいだろう。

542 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 19:55:50 ID:???

>>539
中ほど３行は「プレーリードッグ、ジリスの医・食・住」からの引用だな。出典は明示すべき。
それから、これは高校物理で扱うような話題ではないと思う。

543 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 20:12:39 ID:NlI/p54h

>>540
ありがとうございます。

リムの頂部で剥離流が発生する。
↓
剥離流は周囲の風よりも速度が速いので、圧力が小さい。
↓
圧力差によって巣穴から空気が出てくる

ということなのでしょう。

>>541
そうでした。
プレーリードッグが死んでしまいますよね。

544 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 21:53:53 ID:???

基本振動が起きてるときに弦を長くしたらどうなるのですか？

545 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 21:56:08 ID:???

>>543
流れが剥離したところに渦が出来るから圧力が下がるんだよ。

546 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/07(水) 21:57:43 ID:???

>>544
普通は振動モードは変わらず振動数が下がる。

547 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 06:33:06 ID:???

>>546
ありがとうございました
逆に短くしていったら２倍振動とかになるのでしょうか？

548 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 07:39:12 ID:???

2物体(mとM）が衝突（e≠1)したとき

vm-v'm=Ft
VM-V'M=-Ft

を縦に足して運動量保存則が導けますが

1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs
1/2MV^2-1/2MV'^2=-Fs

を縦に足すと運動エネルギー保存則が導けてしまうのですが、
これはどういうことなのでしょうか。

549 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 07:51:44 ID:???

右辺にダウト

550 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 07:58:48 ID:sqU8qIiz

センター用の問題集のオススメないですか？
二年の時に物理はかじってたくらいなんですが・・・
やっぱり専門のとこで聞いたほうがいいと思いまして

551 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 08:00:08 ID:sqU8qIiz

>>550はスルーしてください
別のとこに参考書についてのスレあったんで
ごめんなさい

552 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 08:06:33 ID:???

>>549
もう少しくわしくお願いします。
Ｆは作用反作用でＦとーＦですよね？

553 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 10:39:01 ID:???

http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org233833.jpg
この問題のイについてです
このVの定義の仕方は、右の図のコイルにおいては、左から右に対して誘導磁場によって生じる電圧を答えれば良い
という解釈であってるのでしょうか・・・
右を基準とした左の電圧を答えるのかと思って考えたら符号がおかしなことになってしまって・・・

554 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 11:06:27 ID:???

>>534
運動量やエネルギーを場（空間）が担うという発想に立てば、両保存則は不可分。
ちなみに、俺はエネルギーはともかく、「場の運動量」なる物理量に対しては、
懐疑的なんだがな。

555 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 11:21:21 ID:PZ2USFim

斜面上の物体のモーメントについては垂直抗力は関与しないんですか？

556 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 11:25:39 ID:/vxgC1g8

基準によって関与したりしなかったりするんじゃね

557 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 12:04:30 ID:???

>>554
光子の運動量は電磁場の運動量だし、
電子の運動量だって電子場の運動量なわけだが、
どのあたりに懐疑的なの？

558 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 12:56:40 ID:???

>>557
「ＥＭＡＮの物理学」というサイトでも、議論されているが、
ある位置の場の運動量密度ベクトル（ポインティング・ベクトル）の方向が、
必ずしも、その位置の光子の運動量ベクトルの方向に一致するとは限らない
ってあたりが。

559 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 13:09:02 ID:???

>>553
いや、右を基準とした左の電圧でしょう。

560 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 13:10:41 ID:???

>>552
>>548の sは何？

561 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 13:19:10 ID:???

>>559
あれ？それだとイの答え
V=－N⊿φ/⊿tになりますか？

562 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 13:26:00 ID:???

>>561
ならない

563 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 13:43:38 ID:???

>>560
移動距離です
よろしくお願いいたします

564 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 13:59:38 ID:uff+yLh4

鉛直に立てたばね定数kのばねの上端に質量mの板が付いていて、その上に質量Mの小球が乗せると、自然長からaだけ縮んで静止したとする。つりあいの位置をx=0として鉛直上向きにx軸をとる。このとき小球が板から受ける垂直抗力Nを求めよ(一般の位置はxとせよ)。

という問題です。

こういう問題は板と小球の図を書き、力のベクトルを書きこんで「こことここの合力がNになる」みたいには求められないのですか？

565 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 14:01:09 ID:???

>>562
ですよね・・・でも解答にはそう書いてあるお・・・
これ駿台の問題集なんだけど、やっぱ解答が間違いなのかな？
昨日の夜10時から16時間考え続けてこれか・・・orz

566 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 14:06:52 ID:???

>>563
何の移動距離だよ
物体は２つあるけど。
それに、どの時点からどの時点までの移動距離？というのもある

567 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 14:22:11 ID:???

>>566
2物体がくっついてから離れるまでの距離です
よろしくお願いします

568 ：535：2009/10/08(木) 14:40:51 ID:???

>>536
北西に向けて飛ぶ可能性を無視していました…
いやはや恥ずかしい
が、ありがとうございました

569 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 14:53:06 ID:???

>>567
もらったエネルギーが全部運動エネルギー変化になるのは完全弾性衝突じゃない？

570 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 16:12:57 ID:???

>>569
それはそうなんですけど、e=1でも1でなくても
式変形をみてもらえばわかりますけど
運動エネルギーが保存してしまうのが疑問なのです。

571 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 16:14:54 ID:???

>>562
すいませんむしゃくしゃしてお礼言ってなかった・・・
質問した者です
ありがとうございました

572 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 16:44:00 ID:???

>>567
どういう前提で考えているのかがわからんけど、

・変形しうる物体の重心の運動について言ってるなら、
　２つの物体の（重心の）移動距離は等しいとは限らないので
　両者を勝手に１つの文字 s で書いてはいけない。

・接触しない限り力が働かない前提でかつ
　変形しない物体を考えているなら、
　力は無限大、衝突の時間は無限小になってしまうので、
　力・距離という形で書くこと自体が少し難しい話になる。
　極限としての意味で言ってるならありかもしれないが
　そうだとするとやはり両物体の移動距離を勝手に等しいとしてはいけない
　（例え無限小だとしても）。∞×0 型の極限になってるので

・離れていても働く力があるという前提でも、
　やはり２つの物体（粒子でもいいけど）の移動距離は等しいとは限らない。

573 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 17:43:38 ID:???

>>570
e<1のとき
> 1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs
となるのはどうして？この式は「もらったエネルギー（仕事）が全部運動エネルギー変化になる」ってことじゃないの？

574 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 18:48:34 ID:???

>>573
回答者は無理をしないこと。

575 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 21:17:31 ID:???

問
θの斜面を持つ質量Mの三角台をおき、その上に質量mの小物体をおく。(三角台⊿こんな形。)
水平左方向をx正、鉛直下向きをy正、重力加速度をg
小物体の水平x加速度をa、y加速度をb、Mのx加速度をcとする。
ABが小物体に加える垂直抗力をNとする。

ma=Nsinθ　①
mb=mg-Ncosθ　②
Mc=-Nsinθ　③
tanθ=b/(a-c)　④

上記の①～④からb=g(M+m)tan^2θ/{M+(M+m)tan^2θ}

を得る。
と、とある問題の解説に書いてあったのですが、どうやってもbが導けません。

具体的にどのようにbを導いているのでしょうか。

576 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 23:20:16 ID:???

>>575
式が４本、未知数が４つだから普通に解けると思うんだが。何が問題なの？

577 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/08(木) 23:37:22 ID:???

http://imepita.jp/20091008/842670

高校物理の半導体ダイオードを含む直流回路について質問です。
画像の113の（２）についてす。ダイオードの電圧をＶ、ここを流れる電流をＩとおきました。
回路方程式より
E-V=I3×（10の-3乗）×50
-V=-(I3-I)×（10の-3乗）×200
E=(I3-I)×（10の-3乗）×200+I3×（10の-3乗）×５０
と立てました。

この後、特性曲線を使うんだろうなと思うんですが、よくわかりません。

それと、（１）の電流I2のグラフを描く時、I2=I1+Iより、特性曲線と電流I1のグラフをグラフ上で縦に足すっていうのがテクニカルに感じてしまいます。
回路方程式だけではグラフはかけないのでしょうか。

わかりにくい質問ですがよろしくおねがいします。

578 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 01:59:50 ID:???

>>577
電圧と電流の関係がグラフで与えられた何らかの素子（２端子回路でもいいが）と
抵抗を直列にした回路の電圧と電流の関係をグラフで表せ
と言われたらどうする？

579 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 10:17:01 ID:???

.>>578
今までこうゆうのは特性曲線と回路方程式の交点で電圧電流を求めることしかしてなく、
そうゆう場合どうすべきかわかりません、、、

580 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 13:11:30 ID:???

>>572
>２つの物体の（重心の）移動距離は等しいとは限らないので
>両者を勝手に１つの文字 s で書いてはいけない。

そんなことないですよ。
青い物体が赤い物体に
衝突、めりこんで、離れる
という図を描いてみました。
http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org238380.jpg
めり込んだ時点では確かに青い物体のほうが移動距離は長いですが、
離れる時も含めると、両者の移動距離は同じですよ

581 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 13:15:32 ID:???

赤い物体は右方向に進んでいて、
青い物体が速い速度で右に進んできて、
赤い物体に衝突、めり込む、離れる
という図です。

582 ：572：2009/10/09(金) 14:55:44 ID:???

>>580-581
すみません。ちょっとまずい説明になっていたようです。
力が時間的に一定とは限らないので
そもそもただの積ではなく積分だろう
と言うべきだったか。
∫F v dt　という書き方にすればはっきりすると思います。

583 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 15:02:12 ID:???

微分積分を使わない説明はないものでしょうか。。。

584 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 15:06:29 ID:???

>>580
熱などで散逸するエネルギーはFsの形には書けない。
そういう散逸がないという条件なら、途中で変形していても離れたときに
元の形に戻るなら弾性散乱にしかならないというだけ。

585 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 15:27:08 ID:???

結論はそうなんでしょうけど、

1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs
1/2MV^2-1/2MV'^2=-Fs

を縦に足すと運動エネルギー保存則が導けてしまうので
この理屈のどこが間違っているかを教えてほしいのですが。。。

586 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 15:45:12 ID:???

「熱などで散逸するエネルギーはFsの形には書けない」のに
何で散乱前後のエネルギーの差をFsにしてるんだよ。

物体mから逃げる熱エネルギーをq、Mから逃げる熱エネルギーをQとすれば

1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs+q
1/2MV^2-1/2MV'^2=-Fs+Q

でしょ。片々足すと(q+Q)が残るから、そのぶん衝突後の運動エネルギーは減る。
熱以外の散逸があればもちろんそのぶんも衝突後の運動エネルギーから差っ引かれる

587 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 15:52:16 ID:???

いや、その理屈はおかしいですよ
最初からＦｓの形に書けないことをどうして知ってるんですか？
運動エネルギーは目にみえないものなので、知ってるはずがないんです。
書いてみて矛盾が生じたから書いちゃいけないんだな
っていうのならわかります。

588 ：572：2009/10/09(金) 16:01:48 ID:???

>>585
「理屈」だと言うなら、
＞1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs
この式はどこから持ってきたのか、もしくは何からどうやって導いたのかを
あなたが説明すべきでしょう。
でないと、理屈になっていません。

と言いたいところだけど、
仕事＝力・距離
の形に書けるのは、力が一定の場合か、
もしくは力が一定と見なせる微少な時間の間の話。
というのが答えになるかと。
衝突の開始から終了までの間に２物体が動いた距離は等しいとしても、
ある微少な時間の間に２物体が動いた距離は等しいとは限らない。

589 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:02:41 ID:???

>>587
は？接している部分での熱のやりとりはあるにせよ、
物体mから勝手に逃げていく熱は物体Mとは無関係なのに、
どうしてmとMが及ぼしあった力Fや距離sだけで書けると言えるのか、
そっちの方が聞きたい。

590 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:05:20 ID:???

非弾性衝突を単なる質点の力学と考えるのがそもそもの間違いかな
上で誰かが指摘してるように実際には変形とかがあって熱が発生するはず
衝突によって運動エネルギーが熱に転化されるような構造を持つモデルを考えないと
非弾性衝突は正しく議論できない
それを質点でやろうとするから、はねかえり係数とか天下り的なものを導入してるわけ

591 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:08:31 ID:???

6mの紐の先に重りをつけて1rpmで回転させた時の加速度は

6×2π^2　で　約118m/s^2 で合ってますか？

592 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:14:25 ID:???

回転速度が1rpmじゃなくて1rpsならな

593 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:15:38 ID:???

そんなこというんだったら
vm-v'm=Ft
VM-V'M=-Ft

を縦に足して運動量保存則が導けることはどうして受け入れるんでしょうか？
運動量の場合は熱を考えなくてよいことはどこで知ったのでしょうか？

594 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:15:58 ID:???

すまん。1rpsだとしても間違ってる

595 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:17:15 ID:???

>>593
>運動量の場合は熱を考えなくてよいことはどこで知ったのでしょうか？
先人の研究。
正確には熱を考えなくてよい、ではなく、熱を考えても結果は変わらない、だがな

596 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:20:09 ID:???

＞衝突の開始から終了までの間に２物体が動いた距離は等しいとしても、
＞ある微少な時間の間に２物体が動いた距離は等しいとは限らない。

これはおかしいです
http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org238380.jpg
の図で証明しましたので見てください。
距離は等しいです。

597 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:22:29 ID:???

>>593
指向性を持つような特殊な放熱機構を備えれば、輻射などの形で熱が持ち逃げする
運動量分は運動量が保存しなくなるよ。全く同じ。

特別なことをしなければ放熱は等方的になるし、そもそも熱が担う運動量自体が
とても小さいことはわかっているから普通は考慮しないというだけ。
なぜそれがわかっているかは>>595のとおり先人の研究のおかげ

598 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:26:59 ID:???

>>594
；；

599 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:27:20 ID:???

>>596
その絵は何も証明などしていない。めり込んで変形している間は
物体の各部分は別個の力で別個の距離を動いているのに
（そうでなければ変形が起きない）、それが全く考慮されていない

600 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:28:48 ID:???

>>593
運動量保存則は作用反作用の法則と等価
考えてる物体間の相互作用の詳細が分からなくても、
作用反作用の法則が成り立ってると見なせるなら使える
それが成り立たないと思われるならもちろん破れる
（あなたの議論で言えば2物体に働くFが異なるものになる)
系の並進対称性の現れだからな
一方力学的エネルギー保存則は時間の対称性から導かれる
だから熱の発生など非可逆変化がある場合には破れてることがすぐ分かる

601 ：572：2009/10/09(金) 16:33:00 ID:???

>>586 >>589 >>590
移動距離を
・接触してる表面で定義するか
・物体の重心で定義するか
で話が食い違ってるように見えるが。

602 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:35:59 ID:???

ということはe≠１の時は運動エネルギーの式を縦に足してはいけない
と暗記するしかないのでしょうか？
できれば納得したいのですが。。。

603 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:36:21 ID:???

質点で考えてる限り重心しか有り得なくない？

604 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:39:22 ID:???

いや、そうじゃない
運動エネルギーの変化を考えたときの右辺が間違いって事だ

605 ：572：2009/10/09(金) 16:41:29 ID:???

重心で考えるんだったら >>586 は誤りで
>>588後半の話になる。

606 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:42:19 ID:???

ω＝2πr
＝2×3.14×6
　＝

もう意味不

607 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 16:45:57 ID:???

>>591ですが
а＝6×2×2π^2　で合ってますか？

608 ：572：2009/10/09(金) 16:55:40 ID:???

>>596
その図で説明できているのは、
（変形するのは接触中のみと仮定すれば）
接触開始時点から接触終了時点までの間に
両物体の重心が動いた距離は等しい　ということでしょう。
接触中のある短い時間の間に
両物体の重心が動いた距離については
何も言えていないよ。

＞めり込んだ時点では確かに青い物体のほうが移動距離は長いですが、
ここで自分で認めているじゃないか。

609 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 17:02:45 ID:???

>>602
> 1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs
> 1/2MV^2-1/2MV'^2=-Fs
この式の左辺は
m：物体１の質量、v：物体１の衝突前の速度、v'：物体１の衝突後の速度
M：物体２の質量、V：物体２の衝突前の速度、V'：物体２の衝突後の速度
なのか？そうだとして、もしもこの２式が成立すると仮定すると、
物体１の速さが衝突後に衝突前より遅くなる（|v|>|v'|）ときは Fs>0 で
物体２の速さは衝突前より必ず速くなる（|V|<|V'|）ということになる。
しかし、例えば M=m、V=-v、e=0 の場合は v'=V'=0 になるから、
縦に足すとか以前に上の2式そのものが間違い（一般には成り立たない）。

610 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 17:09:53 ID:???

>>596
そのモデルで考えれば正しく議論できると思うよ
質点じゃなくて、そういう内部構造を持たせれば

611 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 17:12:44 ID:???

>>577
(1)の答えとして出したグラフを
(2)に使うことは考えてみて

多少精度は犠牲になるが

612 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 17:25:03 ID:???

>>591 ですが分かりました

a＝（r×ω）^2
を
＝r×ω^2
って計算しちゃってました

236.6304m/s^2 ですね
ありがとうございました

613 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 18:03:21 ID:???

>>609
vとv'
VとV'
が逆でした。すみませんでした。
> 1/2mv'^2-1/2mv^2=Fs
> 1/2MV'^2-1/2MV^2=-Fs
です

614 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 18:12:33 ID:???

>>613
どっちでも同じことだろ

615 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 18:51:57 ID:???

>>609
質問してる人はe≠1のときに
> 1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs
> 1/2MV^2-1/2MV'^2=-Fs
これを仮定するとおかしなことになる（したがってこの立式が間違っている）
ということ自体は了解しているのでは。どこで間違ってるのかわからんだけで。

だからe=0では成り立たないぞ、ということを改めて指摘しても仕方ないような。
どこで間違ってるかはすでに多くの人が指摘済み

616 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 18:52:10 ID:???

>>611
（１）のグラフを使わないと（２）のグラフはかけないのでしょうか？

617 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 18:54:31 ID:???

>>586
その議論初めて見たんだけど、それ運動方程式から導出できる？

618 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 19:06:52 ID:???

1/2mv^2-1/2mv'^2=Fs

これもまちがっているんですか？

619 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 19:08:59 ID:???

>>602
時間で力が異なるとかいうからおかしくなるんじゃね。

>>600がいうように作用反作用があるから
両物体にかかる力は常に等しいしFsも一緒でいいだろう。

バネを挟んだ衝突をモデルに考えて、
最後にバネが伸びきらないだけだと思ったら考えやすいんじゃないの。
まあ熱で説明してる人のも同じだけど。

620 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 19:15:40 ID:???

http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org238380.jpgの絵で、
終状態が図の右端の位置関係になることを勝手に仮定してるけど、
それは一般には言えない。

たとえばe=0の場合は最終的には２物体は一体になる。どんな位置関係で
一体になるかは状況によりけりだけど、図の真ん中の位置関係で一体に
なったとすると青い物体の移動距離が赤い物体の移動距離より大きいことは
一目瞭然だろ。

物体の変形もなし、熱などの散逸もなしで終状態が図の右端の位置関係になるとしたら
弾性散乱に限られる

621 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 19:19:20 ID:???

>>619
>両物体にかかる力は常に等しいしFsも一緒でいいだろう。
Fは一緒だけどsは一般には一緒ではない。620に書いたけど

622 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 20:24:19 ID:???

いったいどっちなんでしょうか。。。
Ｆｓでいいという人もいればそうじゃないと言う人もいるし。
あと一体になったときは青い物体のほうが移動距離は多いですよ。
でもはねかえったら移動距離は青も赤も同じですよ。

623 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 20:35:42 ID:???

いやだから両物体共にFsってのは完全に間違い
例えば衝突後一体になった場合（非弾性衝突の一例)に両物体の重心の移動距離が
どうなったか考えてみ（この場合は移動距離が異なるのは明らか)
で、より一般的な状況は例えば>>619が言ってるようなばねを使ったモデルを考えてみるといい
ばねが伸びきらない＝弾性エネルギーが熱に転化って事で納得できるんじゃないかな
質点同士の衝突じゃなくてそういう内部構造を持った物体で議論しないとダメなわけ

624 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 20:36:23 ID:???

>>622
跳ね返るが元の形に戻らない場合は？

625 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 20:37:17 ID:???

>>623に補足
衝突後一体になった場合っていうのは図のように一方がめり込んだ時の話ね

626 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 20:59:00 ID:???

>>622
エネルギーと仕事の式を書き換えると
d/dt(1/2 mv^2)=Fv
となる。これは運動方程式が成り立つなら成り立つ式である。
こちらを使って議論することを勧める。

627 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 21:04:52 ID:???

>>623
あぁ、俺が言いたかったのは
バネで考えた方が分かりやすかろうというだけで
どっちがどれだけ動いたかは考えない方が楽だろうということ。

バネで考えたら等速度のとき最も近づくことなるし、
その後で戻りが止まる（バネに残ったエネルギー）のが、
どちらの物体側に残っても最終的な速度には関係ないから。

628 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 22:29:02 ID:SgJ7Zl+R

素朴な疑問なんですが
発電所から高電圧にして電気量を小さくして送るのは
P=I^2Rより送電線のジュール熱による発散を小さくする為だということですが
P=V^2/Rでもあるので式から見る限りは高電圧でも同じに見えますが？

629 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 22:31:25 ID:???

>>628
まず電気について電圧、電流、インダクタンスを理解できていないみたいだが…
簡単にいうと電圧が高い方が電流を少なくできるので損失するエネルギーが少なくなる

630 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 22:46:32 ID:SgJ7Zl+R

>>629
ありがとうございました。

631 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 22:46:44 ID:???

運動方程式でａを求めるのはまだいいんですが
Ｔを求めるのが複雑すぎて面倒です
どうすればいいのでしょうか

632 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 22:48:17 ID:???

ちなみに滑車の問題が特にめんどいです

633 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 23:10:20 ID:???

大人しく文系クラスに行けよ

634 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 23:14:18 ID:???

初等力学が理解できないなら物理はあきらめましょう

635 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/09(金) 23:14:58 ID:???

ひとつながりの糸ならどの部分でも同じTかかっている。それだけだ。

636 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 00:02:04 ID:???

>>628
１本の電線の両端にかかる電圧と、
電線間の電圧を混同している。
高圧にするのは後者であって前者じゃない。

637 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 16:53:11 ID:???

動摩擦係数は動いている物体の反対方向に
働くから－なんですよね？

638 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 22:06:56 ID:???

物体ｍＭは常に-273度を保つとし、音は発生しない
と言う条件が問題文にあれば
e=1でなくても
ｍ、Ｍが衝突したときも運動エネルギーは保存するものなのでしょうか？
めり込んだ場合はｍとＭの移動距離は同じでないので、はじく時です。
よろしくお願いいたします。

639 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 22:13:18 ID:mcULe8XX

>>638
こんな問題高校レベルで出るの？初耳。

640 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 22:18:49 ID:???

0.15Kも熱があるんだから保存されるわけない

641 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 22:25:02 ID:???

> 1/2mv'^2-1/2mv^2=Fs
> 1/2MV'^2-1/2MV^2=-Fs

e=1でないとき
これを縦に足してもよい時というのはどのような場合なのでしょうか？

642 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 22:43:47 ID:???

>>641
まず v、v'、F、s を厳密に定義して。
その上でなぜ
1/2mv'^2-1/2mv^2=Fs
が言えると思うのかを書いて。
でないと話にならない。

643 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/10(土) 23:27:38 ID:???

>>641
e=1の場合でも、同質量の物体が同じ速さで正面衝突する場合を考えると。
1/2mv'^2-1/2mv^2は0になるがFsはある値を持ってて成り立たない、
つまり立式が間違ってるんだよ。

644 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 00:28:10 ID:r+7GcUGR

図(a)のように面積S[m^2]、間隔d[m]の平行板コンデンサーが電圧Ｖ[v]の電流に繋がれている。いま、図(a)のように厚さd0[m]で面積[m^2]の金属導体を平行に負極からa[m]のところに挿入する。ただし、d＞d0＋aとする。
金属挿入後のコンデンサーの電気容量C´[F]と、金属挿入前と後での電気電荷の変化量⊿Q＝Q´－Q[C]を示せ。また電極に溜まっている電荷は金属挿入前と比べて増えるのか減るのか説明せよ。

図http://imepita.jp/20091011/013080

考えたのですがギブアップですorz
どうか考え方＋模範回答お願いいたします…

645 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 00:50:28 ID:???

1.電気容量Cと極板間隔dは反比例するから、
C'=(d/(d-d0))C
2.電荷の変化量は
Δ(Q)=Δ(CV)=(C'-C)V=(d0/d)CV
3.Δ(Q)の符号は正だから、電荷は増えている。

646 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 01:10:31 ID:DWZyoPsi

センセー！　質量と量の違いを教えて～

mass and quantity

647 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 02:00:25 ID:???

ググれ

648 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 03:33:09 ID:???

>>638
e=1と重心運動のエネルギー保存は同値。

649 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 03:34:16 ID:???

>>646
モノを温めると、質量は増えるが、物質量は増えない。

650 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 05:10:16 ID:???

【図】
〇　　　～●

ばね～が取り付けられた小球●が滑らかな水平面上で静止している。
左から小球○が速度Vで進んできてばねに当たり、小球●が動きだした。

このような問題設定で、ある時点でのばねの縮みを力学的エネルギー保存則で求めていたのが気になったのですが、
このようにして求められるのは以下のような理由なのでしょうか？

小球○とばね～の衝突による力積iとすると、ばねの質量が無視できることから力積と運動量の関係より、
i = 0となるので、力学的エネルギーの損失は無視できる（衝突していないとみなせる）。
よって常に力学的エネルギーは保存される。

651 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 07:14:41 ID:???

>>650
どうもあなたのロジックが良く判らない、
バネの受ける力積は明らかに0ではないし。
他にエネルギーの散逸する過程が存在しないので、
運動エネルギーとバネの弾性エネルギーでエネルギー保存則を適用するで良いではないか。

652 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 08:03:13 ID:???

>>650
何が何から受ける力積の話かを明確にして。
～が受ける力積の合計は0
～が○から受ける力積は0でない
～●が受ける力積の合計は0でない

653 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 09:07:10 ID:???

運動エネルギー保存則の解答を書いてみました。
図
http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org246484.jpg
式
http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org246494.jpg

添削のほうよろしくお願いします。

654 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 09:34:18 ID:???

>>644
>>1
・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。

模範解答をクレと言うのはNGだ。考え方のみ示すので自分で解くべし。

金属導体を挿入した後のコンデンサは、間隔ａおよび間隔（d－d0－a）の２つのコンデンサが
直列に接続されたものと見なすことができる。
極板間距離dの平行板コンデンサの電気容量Cは、C＝ε0ε・S/d （ε0は真空の誘電率、εは比誘電率）として定義される。
容量C1、C2の２つのコンデンサが直列に接続される場合の総容量C' は、1/C'＝1/C1＋1/C2 である。
これで分かるはずだ。

なお設問にε0、εが与えられていないのでこの設問を解くことはできない。文中に出てくる謎の量のCを使えば解けるけど。

655 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 09:54:15 ID:???

＞（衝突していないとみなせる）
じゃあなぜ●が動く？

656 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 10:32:29 ID:???

バネの縮みが最大：ｘとする　になるまでの時間をｔ1、その時○と●の速度は同じ：vとする
前　　　　　　　中　　　　　　　　　後　　　　　　　　
　　　　　　　ｔ1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔ1
ＭＶ　＋　∫Ｆ（ｔ）ｄｔ　　＝　Ｍｖ　＋　ｍｖ　　　ここで　∫Ｆ（ｔ）ｄｔ　　＝　－ｋｘ
　　　　　　　０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０
よって運動量保存則は　　ＭＶ　－　ｋｘ　　＝　Ｍｖ　＋　ｍｖ　　　　　　　　　　　　　・・・①
エネルギー保存則は　（1/2）ＭＶ＾2　＝　（1/2）（Ｍ＋ｍ）ｖ＾2　＋　（1/2）ｋｘ＾2　・・・②

次に最大の縮みから○がバネから離れる瞬間までの時間をｔ2、その時の○の速度をＶ1、●の速度をＶ2
　　　　前　　　　　　　　　　中　　　　　　　　　後　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ｔ2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔ2
　Ｍｖ　＋　ｍｖ　＋　∫Ｆ（ｔ）ｄｔ　　＝　ＭＶ1　＋　ｍＶ2　　　ここで　∫Ｆ（ｔ）ｄｔ　　＝　ｋｘ
　　　　　　　　　　　　　０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０
よって運動量保存則は　　Ｍｖ　＋　ｍｖ　＋　ｋｘ　＝　ＭＶ1　＋　ｍＶ2　・・・③
エネルギー保存則は　
　　　（1/2）（Ｍ＋ｍ）ｖ＾2　＋　（1/2）ｋｘ＾2　＝　（1/2）ＭＶ1＾2　＋　（1/2）ｍＶ2＾2　　・・・④　　　　　

①、③より　　　　　ＭＶ　－　ｋｘ　　＝　ＭＶ1　＋　ｍＶ2　－　ｋｘ　
　　　　　よって　　　　　　　　　ＭＶ　　＝　ＭＶ1　＋　ｍＶ2　
②、④より　　　　　（1/2）ＭＶ＾2　＝　（1/2）ＭＶ1＾2　＋　（1/2）ｍＶ2＾2

657 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 10:34:27 ID:???

訂正
次に最大の縮みから○がバネから離れる瞬間までの時間をｔ2、その時の○の速度をＶ1、●の速度をＶ2
　　　　前　　　　　　　　　　中　　　　　　　　　後　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ｔ2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔ2
　Ｍｖ　＋　ｍｖ　＋　∫Ｆ（ｔ）ｄｔ　　＝　ＭＶ1　＋　ｍＶ2　　　ここで　∫Ｆ（ｔ）ｄｔ　　＝　ｋｘ
　　　　　　　　　　　　　ｔ1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔ1

658 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 10:38:07 ID:???

>>656
どのレスがあなたの書いたものか分かりにくいからコテにしてくれないか

659 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 10:38:54 ID:???

654＝655＝656

660 ：659：2009/10/11(日) 10:43:53 ID:nMjFhZTt

どこかでバグッたみたいなのでJane Styleでレスが１つずれた。
655＝656＝657

661 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 11:00:14 ID:G7NAli1J

位置ベクトルについて質問があります。

例えば→oa＝→aならば→aは位置ベクトルになります。
次に→oaと大きさも向きも同じである→bcは→bc＝→oa＝→aにより→bcも位置ベクトルになるのですか？ご解答よろしくお願いします

662 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 11:12:26 ID:???

>>653
まずこの問題では座標変数は重心の位置座標と考えなければならない
（君の場合は物体の左端と考えてるよね）
次にそういうモデルを考えるならば２物体がどのような物理的実体で
衝突中にどんな物理現象が起こっているのかを明らかにしないと議論が出来ない

例えば２物体はある有限の大きさを持っていて、物体ｍは剛体、物体Mは
弾性体であると仮定しようか
そうすると、衝突でめり込んでいる過程では物体Mの重心は
物体ｍがめり込まなかったときと比べて右側にずれる
（物体Mは変形してるわけね)
つまり衝突中２つの物体の重心間の距離は一定に保たれておらず、
２物体の重心は異なる運動をしていることになる
そうすると、仕事（力を変位で積分したもの）の大きさは当然２つの物体で
異なったものになるよね

だったら、物体ｍの方を質点と見なしたらどうなんだと君は言うかもしれない
その場合でも物体Mが物体ｍにどういった形で力を及ぼすことになるのか、
そのからくりを明らかにしないと議論が出来ない
物体Mを剛体と考えたら、そもそも衝突で物体がめり込むなんて事は
考えられなくなっちゃうしね

663 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 11:20:13 ID:???

>>662
ごめん訂正
＞そうすると、衝突でめり込んでいる過程では物体Mの重心は
＞物体ｍがめり込まなかったときと比べて右側にずれる
＞（物体Mは変形してるわけね)
こんなこと考えなくても重心の運動が異なるのは明らか・・・
まあこの部分と最後の段落は消しといてくれｗ

要するに衝突中の重心の運動が異なるって事だ

664 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 11:26:46 ID:???

質量Mの質点の位置をX、質量mの質点の位置をxとする。

重心座標　R=(MX+mx)/(M+x)、相対座標 r=(X-x) (>0)、
換算質量　μ=mM/(M+m)、弾性エネルギーV(X-x)=V(r)
を使ってエネルギーを書き換えれば、質点間に働く力が(dV(r)/dr)=-kr というフックの法則に従わなくても、エネルギー保存則が導ける。

全エネルギーは
E=(1/2)M(dX/dt)^2+(1/2)m(dx/dt)^2+V(X-x)
=(1/2)(M+m)(dR/dt)^2 +(1/2)μ(dr/dt)^2+V(r)

(dR/dt)=R', (dr/dt)=r'として、この時間微分をとると
(dE)/(dt)=(dE/dR')(dR'/dt)+(dE/dr')(dr'/dt)+(dE/dr)(dr/dt)

ここで運動量保存の法則から(dR'/dt)=0となって、
(dE/dr')=μr', (dE/dr)=(dV(r)/dt)を代入すれば、
(dE/dt)=μr'(dr'/dt)+(dV(r)/dt)(dr/dt)=r'(μ(dr'/dr)+dV(r)/dt)

ニュートン方程式F=(-dV(r)/dr)=μ(dr'/dt)を代入すれば、
dE/dt=0となって、エネルギー保存則が示される。

665 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 11:33:26 ID:???

>>653
vは重心の速度か？
それと、物体が変形しているのは接触中のみという仮定があるようだね。
そうだとして答えると、
「作用反作用より２曲線は同じ形」というのが誤り。
作用反作用は同じ時刻における力を比べる話なので。

物体mが受ける力をf 、物体Mが受ける力をF とすると、
時間の関数としての f と -F は等しいが、
重心位置xの関数としてのf と Xの関数としての-F は同じ形の曲線になるとは限らない。

∫f dx = ∫f (dx/dt) dt = ∫f v dt　と書き直すとわかりやすいと思う。
f(t) = -F(t) だが、∫f(t) v(t) dt = -∫F(t) V(t) dt とは言えない。
v(t) と V(t) が等しいとは限らないので。
>>582 などでも似たようなことを書いたが

666 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 11:36:12 ID:???

>>663
訂正の訂正
きみが物体Mに関してどういうものを考えているか分からないから、
俺の方で勝手にモデルを考えてることに抵抗があるのだが・・・
きみの数式での議論を見てるとFを単純に保存力と見なしてるよね
（一般的にはFの積分には経路を指定しないといけない。つまりdxじゃなくて
vdtとかで積分。保存力ならもちろんdxでもいい）
だったらやっぱり>>662の議論は必要かな
弾性体として考えるなら物体MはMの重心系で見たとき振動を起こしてるはず
それが非弾性衝突で運動エネルギーが失われる自然なモデルだと思う
もちろんその振動を熱と見なしてもいいしね

667 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 12:00:22 ID:???

>>665 補足
積分区間を書くのをサボってしまいましたが、>>665 の積分はすべて不定積分ではなく定積分。
（答案でこの省略をやるとたぶん誤りとされるのでまねしないでください。）

668 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 12:33:34 ID:???

>>665
Fが保存力だったらその議論は関係ないと思うぞ。
それと些細なことだが、>>664の偏微分でdV(r)/drのところがdV(r)/dtになってる。

>>653
式の方の写真の左側４行目以下の左辺の式変形はまずいかな。

669 ：650：2009/10/11(日) 14:40:52 ID:???

レスしてくださいました方々、ありがとうございます。
未熟な頭であれこれ考えたのですがレスを拝見するに的外れなものだったみたいですね。
球と球の衝突では力学的エネルギー保存則を使えないのに、間にばねが入ると使えるのが何故なのかを教えていただきたいのです。
問題自体は解けるのですがこの境目でもやもやしています。

670 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 14:59:49 ID:???

>>669
衝突では重心どうしの相対運動のエネルギーが、衝撃で
各球の内部振動のエネルギーに化けて、最後には熱に変わる。

ばねが間に入ると、（理想的には）各球の内部振動は励起されないから、
熱に変わらない。

671 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 15:01:55 ID:???

>>661
→{OA}　は、点Oを基準とする点Aの位置ベクトル。
→{BC}　は、点Bを基準とする点Cの位置ベクトル。

672 ：665：2009/10/11(日) 15:02:53 ID:???

>>665にさらに補足…
>>653 の x, y は重心位置と解釈したけど、
もし、接触面の位置のつもりだとすると、話はまた違ってくる。
あと >>665 ではラージX と書いてしまったが、>>653 の表記に合わせると y か。

>>668
e < 1 の場合も考えようとしているわけだから、当然
保存力でない場合も考えるんじゃないかい。
>>664 とは別人だ。

673 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 15:06:55 ID:???

>>669
＞間にばねが入ると使えるのが何故なのか
エネルギーが保存するという条件が問題文内で設定されているからでしょ。
もし問題文に明記されていないなら「この問題は条件不足です」といって先生に突っ返せばいい。
この場合は単振動するようなバネを使うことが前提になっているんじゃないの？

＞球と球の衝突では力学的エネルギー保存則を使えないのに、
反発係数ｅ＝1の場合には当然使えるでしょ。逆に、反発係数ｅ≠1の場合に減衰したエネルギーが
どうなるのかを考えればいいと思う。

＞問題自体は解けるのですが
分からなければ問題は解けないけど、問題が解けても必ず分かったことにはならない。
ｅ≠1の場合に減衰したエネルギーが本当はどうなったのか、また何が起きてエネルギーが減衰したのかをきちんと考えることだ。
その上で、バネが存在する場合に減衰が起きる要素が残されているかどうかを考えればいいと思う。

674 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 15:07:32 ID:???

消しゴムを液体窒素で冷やして外に出すと弾けるという実験がありますよね。
原理を先生に聞いたところ詳しくはわからんとのことでした。
そこで、自分なりに考えた結果、
冷やされて縮まる→ゴムの弾性エネルギーが高くなる→電磁気力に打ち勝つ強さになった時に弾ける
つまり冷やされて縮まるときにバネを縮めたときと同じような状態になり、それが一気に放出されて弾ける、という風な結論に達しました。

あっているかどうかと、間違っていた場合本当はどんな理由で弾けるかなどご教授願いたいです。

675 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 15:17:32 ID:???

>>669
何か勘違いしてるようだけど力積がどうのこうのっていうのと、
系の力学的エネルギーが保存するか否かっていうのは直接は関係はないよ
別に球と球の衝突だって完全弾性衝突なら力学的エネルギーは保存するでしょ？
力学的エネルギーが保存しないのは、例えば摩擦力のような非保存力が働いて
非可逆な過程があるような場合
今の場合だと、そういった力はどこにも働いていないよね
滑らかな床で物体にはばねの弾性力（保存力)しか働いていないから
アドバイスとしては、力学的エネルギーが保存するかしないか分からないなら、
めんど臭がらず必ず運動方程式を書いてみよう
保存している場合は必ずそれらからエネルギー保存の式が導けるはずだから

>>653さんは、>>650の問題で、ばねの左端にもうひとつ球を取り付けたものを考えて、
それに○が衝突するような場合を考えてみなよ
これも非弾性衝突の物凄く簡単なひとつのモデルになると思うよ

676 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 15:39:50 ID:???

>>674
＞冷やされて縮まる
消しゴムは本当にそういう性質を持っていますか？

＞ゴムの弾性エネルギーが高くなる
意味不明です。「ゴムの弾性エネルギー」をあなたはどのように定義していますか？

＞電磁気力に打ち勝つ強さになった時に弾ける
意味不明です。あなたは電磁気力をどのように定義していますか？また、それに打ち勝つとなぜ弾けるという作用が起きるのですか？

ここは高校物理スレですから、最低限この程度のことは説明できる知識が必要です。
実際には冷却によるゴムの硬化、脆弱化などが関係していると思います。固い物質は大きくて不均一な加熱・冷却を行うと破損しますが、
常温付近のゴムは弾性が大きいので普通は壊れません。ただし急冷によって硬化や脆弱化が進んだゴムはそうではないのでしょう。

【参考】消しゴムが爆発するってホントですか？（ページの後半部分）
http://www.geocities.jp/saaikoka/omosiro/husigi03.htm

677 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 18:06:38 ID:???

>>676
> >>674
> ＞冷やされて縮まる
> 消しゴムは本当にそういう性質を持っていますか？
消しゴムに限らず物体は冷やすと縮むと考えています。

> ＞ゴムの弾性エネルギーが高くなる
> 意味不明です。「ゴムの弾性エネルギー」をあなたはどのように定義していますか？
言葉はともかく、その後でバネが縮むのと同じような状態と例を書きました。
そこから汲み取っていただければよろしいかと。

> ＞電磁気力に打ち勝つ強さになった時に弾ける
> 意味不明です。あなたは電磁気力をどのように定義していますか？また、それに打ち勝つとなぜ弾けるという作用が起きるのですか？
ここでいう電磁気力とは分子の結合力のことです。

> ここは高校物理スレですから、最低限この程度のことは説明できる知識が必要です。
> 実際には冷却によるゴムの硬化、脆弱化などが関係していると思います。固い物質は大きくて不均一な加熱・冷却を行うと破損しますが、
> 常温付近のゴムは弾性が大きいので普通は壊れません。ただし急冷によって硬化や脆弱化が進んだゴムはそうではないのでしょう。
>
> 【参考】消しゴムが爆発するってホントですか？（ページの後半部分）
> http://www.geocities.jp/saaikoka/omosiro/husigi03.htm
上記のサイトは参考になりました
要するに外側が縮もうとして内側がそれに反発し、その力が外側を破壊できる以上の力になったとき弾けるわけですね。
これって殆ど僕が出した結論と同じじゃないですか？

678 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 19:20:43 ID:???

>>677
>>677
> >>676
> > >>674
> > ＞冷やされて縮まる
> > 消しゴムは本当にそういう性質を持っていますか？
> 消しゴムに限らず物体は冷やすと縮むと考えています。

それは中学校とかで習う無機物の固体、
特に最も基本的な性質をもつ結晶のみの話。

> > ＞ゴムの弾性エネルギーが高くなる
> > 意味不明です。「ゴムの弾性エネルギー」をあなたはどのように定義していますか？
> 言葉はともかく、その後でバネが縮むのと同じような状態と例を書きました。
> そこから汲み取っていただければよろしいかと。
> > ＞電磁気力に打ち勝つ強さになった時に弾ける
> > 意味不明です。あなたは電磁気力をどのように定義していますか？また、それに打ち勝つとなぜ弾けるという作用が起きるのですか？
> ここでいう電磁気力とは分子の結合力のことです。

何故はじけるのかという話が説明されていない。
ゴムにおける分子間力にどういった種類の力が有るのか調べよ。

> > 【参考】消しゴムが爆発するってホントですか？（ページの後半部分）
> > http://www.geocities.jp/saaikoka/omosiro/husigi03.htm
> 上記のサイトは参考になりました
> 要するに外側が縮もうとして内側がそれに反発し、その力が外側を破壊できる以上の力になったとき弾けるわけですね。
> これって殆ど僕が出した結論と同じじゃないですか？

まったく違います。

679 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 19:50:38 ID:???

＞それは中学校とかで習う無機物の固体、
＞特に最も基本的な性質をもつ結晶のみの話。
要するに消しゴムではどうなのかが述べられていませんが？
そちらが提示されたサイトによると
＞消しゴムを液体窒素に入れて急激に冷やすと、外側はすぐに凍って縮みます
という記述がありましたがどうなんでしょうか？

＞何故はじけるのかという話が説明されていない。
＞ゴムにおける分子間力にどういった種類の力が有るのか調べよ。
なら電磁気力という言い回しはやめます。
先ほどから申し上げている通りバネを縮めて力が溜まっている状態が冷えて縮まってる状態なわけです。
それがゴムを破壊できる以上の力になったとき弾けると考えました。

＞まったく違います。
何がどう違うのかご教授願います。

680 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 20:50:32 ID:???

そちらって、オレじゃねぇよ。

681 ：676：2009/10/11(日) 22:11:16 ID:???

>>679
弾性エネルギーや電磁気力という概念は物理では厳密に定義されています。
>>674 を読む限り、あなたがそのような概念を理解して書いているようには思えません。
物理は空想とは違うので、物理用語を自己流に面白く解釈して不思議な主張をする人にはツッコミを入れたくなるのです。

＞先ほどから申し上げている通りバネを縮めて力が溜まっている状態が冷えて縮まってる状態なわけです。
＞それがゴムを破壊できる以上の力になったとき弾けると考えました。
それで大体いいんじゃないでしょうか。ただし弾けるのは脆性破壊でしょう。冷却によって内部歪みが生じることと、
ゴムを冷やすことによって硬化し、靭性や延性が低下することにより破壊するのだと思います。
ただしこれは素人である私の勝手な推測なので間違っていたらご愛敬ということで

＞＞まったく違います。
＞何がどう違うのかご教授願います。
あなたねえ、電磁気力などと書いておいて、それとリンク先の考えが同じだなんて書いたら面白すぎるよ。
「弾性エネルギーや電磁気力という概念は物理では厳密に定義されています。」どう定義されているのかはググってください

682 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/11(日) 22:19:34 ID:???

>>681
勝手に用語を解釈してるのはご愛敬で済まされないのかな？
ちゃんと教えてあげればいいわけだし、
本人は電磁気力という言い回しはやめるとしているのに前の事をネチネチつっこむのは頂けない

消しゴムが何故弾けるかは十分に高校物理だけでも理解できると思う
ただ、もう少し基礎学力が欲しいかな、という程度の指摘でいい
あなたのはただの嫌味にしか受け取れない
建設的でない指摘をする人間は、例え知識があってもバカと同じなので人にモノを言わないように

683 ：676：2009/10/11(日) 23:20:14 ID:???

>>682
＞あなたのはただの嫌味にしか受け取れない
＞建設的でない指摘をする人間は、例え知識があってもバカと同じなので人にモノを言わないように
承知しました。不快な思いをさせて申し訳ありません。

684 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:20:10 ID:???

http://uproda.2ch-library.com/178665D0V/lib178665.jpg
きたない画ですいません。

スイッチa側に入れて電池に接続すると、コイルの内部には（上・下）向きの磁力線
が出来るので、この磁場から棒磁石がうける力は鉛直（上・下）向きである。

この問題の意味が分からないです。
答えは、上、上　らしいんですが・・・
右ネジの法則使ったら、下、下　になりませんか？

685 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:23:08 ID:???

右ネジの法則使って上、上になります

686 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:29:43 ID:???

>>685
コイルのところでは、下のほうに向かって電流が流れてるので、
それにそって右ネジ使うと下になりますが・・・

687 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:36:16 ID:???

ならねーよ

688 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:40:49 ID:???

>>687
右ネジの法則ってこれですよね？
http://cfv21.web.fc2.com/cfv21/phys/rightscrew.files/Grightscrew2.GIF

689 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:47:09 ID:???

>>688
その法則を使うと答えは上、上になるね。

690 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:50:14 ID:???

「私の世界では、下、下が正解です。｣って解答すればいいだろ

691 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:53:21 ID:???

>>689

電流が下向きで、右ネジつかうと、コイルは下がＮ極で上がＳ極じゃないんですか？

692 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 01:58:00 ID:???

お好きにどうぞ

693 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 02:35:09 ID:???

>>684
とりあえずコイルが立体的に見えるように描いてくれないとどっちかわからん。
コイルで線が交差して見えるところでどちらの線が手前なのかわかるように描け

694 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 07:19:37 ID:???

>衝突でめり込んでいる過程では物体Mの重心は
>物体ｍがめり込まなかったときと比べて右側にずれる
>（物体Mは変形してるわけね)
>つまり衝突中２つの物体の重心間の距離は一定に保たれておらず、
>２物体の重心は異なる運動をしていることになる
>そうすると、仕事（力を変位で積分したもの）の大きさは当然２つの物体で異なったものになるよね

重心で考えるとしましても
移動距離について、物体ｍはdx、物体Ｍはdy
で考えていますので衝突中の微小距離が異なることはdx、dyに織り込まれている
と思います。
物体ｍの微小移動距離dxと、物体Ｍの微小移動距離dyというように文字を変えています。
dx≠dyです。
物体Ｍは最終的には元の形に戻っているという設定なので
積分区間ｘ１～ｘ２の長さ（dxをかき集めた長さ）をＸ、ｙ１～ｙ２の長さ（dyをかき集めた長さ）をＹ
とおくとＸ＝Ｙとなり
インテグラルしたら問題ないと思えます。

695 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 07:20:48 ID:???

>物体mが受ける力をf 、物体Mが受ける力をF とすると、
>時間の関数としての f と -F は等しいが、
>重心位置xの関数としてのf と Xの関数としての-F は同じ形の曲線になるとは限らない。

僕には同じになるように思えてしまいます。

696 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 08:59:59 ID:???

人生に絶望して堕落してたけど、もう一回頑張ってみようかな。。

697 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 11:33:21 ID:RtE1QmXE

>>644の質問をした者です。
この問題は誘電率(ε)についての記述がないのですが、こういう場合はεは使わずに説明するんですか？

698 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 11:51:32 ID:???

>>693
法則を勘違いで覚えてました。
解決しました。ありがとうございます。

699 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 12:06:33 ID:???

>>697
問題文中で説明なしに使われているQが与えられているなら問題ないでしょ。だってQ＝ε・S/d だから。
Qが与えられていないなら先生にｺﾞﾙｧ!!してもいいと思う。

700 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 12:24:08 ID:RtE1QmXE

>>699
ですよね、ありがとうございます。

で、これの答えなんですが
挿入前の電気容量はC=ε(S/d)より、
上側の極板と金属導体の上面間をC1、下面と下側間をC2とすると、
C1=ε(S/d-(d0+a))
C2=ε(S/a)
1/C'=C1+C2
よってC'=ε(S/(d-d0))

で合ってますか？

最終的な答えはCを使うべきなんですかね？
間違ってたら指摘お願いします

701 ：665：2009/10/12(月) 12:26:12 ID:???

>>695
なぜ同じになると思えるのかがわからん。
接触している間力が一定ならそうかもしれないけど、一般には言えない。
物体mの重心位置がx1+a に来る時刻と
物体Mの重心位置がy1+a に来る時刻が異なることはわかってる？
なぜ異なる時刻における力が逆向きで同じ大きさだと言えるのか？

あと、注意してほしいのは、
物体の回転や変形・振動がありうる場合、
物体の運動エネルギーと物体の重心運動のエネルギーは一般に同じではない。
さらに、（少し言葉がいい加減になるが）
物体がされた仕事と "物体の重心運動がされた仕事" は一般に同じではない。
∫F ds　という書き方で言えば、
力がかかっている点（物体の接触面）の移動をdsとすれば∫F dsは物体がされた仕事になるし、
重心の移動をdsとすれば∫F dsは"物体の重心運動がされた仕事"になる。

今回の問題では、
２物体がされた仕事の和は0と言えるが、
２物体の"重心運動がされた仕事"の和は0とは限らない。
たぶんその辺で混乱しているのではないか。

702 ：665：2009/10/12(月) 12:30:37 ID:???

>>701
＞物体mの重心位置がx1+a に来る時刻と
ここの a は、 0 < a < x2-x1 の範囲の適当な実数。
うっかり加速度と同じ文字を使ってしまったが関係ない。

703 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 12:56:52 ID:???

>>694
>物体Ｍは最終的には元の形に戻っているという設定なので

そう考えるならその機構をモデルに取り込まなきゃいけない
物体Mは衝突中変形を起こして、衝突後は元に戻ったわけだから
その変形した部分はMの重心から見てある運動をしているわけだ
その運動のエネルギーはどうなっているのかを考えなきゃいけない
昨日>>675に書いたんだけど

>>>653さんは、>>650の問題で、ばねの左端にもうひとつ球を取り付けたものを考えて、
>それに○が衝突するような場合を考えてみなよ
>これも非弾性衝突の物凄く簡単なひとつのモデルになると思うよ

上のモデルで考えてみれば分かると思うよ

704 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 13:05:36 ID:???

>700
＞1/C'=C1+C2
これは間違い。単なる書き間違いだと思うけど。それ以外はOKです。>>645 の人が書いた通りですね。
（なお私は >>654 です）

＞最終的な答えはCを使うべきなんですかね？
解答では設問に与えられている文字以外の使用は普通は認められていません。
もしそれができるなら、「正しい解答をAとする」と定義して、解答欄に「A」と書けば100点だ。

CというのはQの書き間違いだと思うけど、設問ではQは定義されていないから意味不明なんだな。
あなたの書いた問題文が原文と全く同一なら設問に問題があると思う。物理量に単位が
書かれていることからすると、出題者は誘電率εを使って解答することを意図している気がするけど。
出題者に確認するのが一番だと思う。

705 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 13:10:44 ID:RtE1QmXE

>>704
ありがとうございます！
すみません書き間違えです。
でもなんで1/C'になるのかがよくわからないです
え、CじゃなくてQなんですか？

問題文は私が書いたそっくりそのままです

706 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 16:53:50 ID:???

お忙しい中すいません。

http://kissho.xii.jp/1/src/1jyou93857.jpg
画像の４通りの電荷配置で、これらを+Qの電荷を持つ電荷粒子に働く
静電気力が大きい順に並べなさい。

という問題なのですが、どう考えていいかわかりません。
静電気力の公式(F=k(|q1|*|q2|)/r^2)を使うのかと考えましたがよくわかりません。
よろしくお願いします

707 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 17:11:21 ID:???

重ね合わせの原理

708 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 17:17:51 ID:???

ベクトルの足し算

709 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 18:30:28 ID:???

http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org252844.jpg
左図のようにＱ、Ｐ、θが与えられていてφを求める問題なのですが、力の釣り合いを用いて解く方法では出来るのですが
仮想仕事の原理を用いて解く方法が分かりません。

右図のようにそれぞれの辺をa,x,y,Lと仮定して、yをｘで表すことを考え、
acosθ+xcosφ=L
asinθ=xsinφ

２式を二乗して
(acosθ-L)^2=x^2cos^2φ
a^2sin^2θ=x^^2sin^2φ
以上からφを消して
a^2-2aLcosθ+L^2=x^2

両辺をθで微分
aLsinθ=x(dx/dθ)・・・(1)

また、y=acosθより、両辺をθで微分し、(dy/dθ)=acosθ・・・(2)

ここでQdy=Pdxであるので(1),(2)を代入
Q/P=(L/x)tanθ

ここまで求まったのですが、どうやればLとxを消去してφを求める式に変えられますか？

710 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 18:42:11 ID:???

QとPは何？物体に働く重力の大きさ？
Qdy=Pdxが理解できないんだけど

711 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 18:55:30 ID:???

>y=acosθより、両辺をθで微分し、(dy/dθ)=acosθ・・・(2)

簡単な計算も間違ってるぞ。

712 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 19:06:16 ID:???

滑車の直径がゼロじゃない場合、長さの計算はそれではだめだな

713 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 19:07:46 ID:???

>>710
QとPは物体に加わる加重で、重力も含まれています
Qdy=Pdxは仮想仕事です

>>711
すいません、訂正しますと
y=asinθより、両辺をθで微分し、(dy/dθ)=acosθです。
写し間違えですので、後の式には問題ないと思います。

714 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 19:17:40 ID:???

>>713
だったら上の計算が全て正しいとして、まずLは定数だよな？
だとしたらはじめの２式より、θとxはφの関数で表せるよな
それを実行すればいいだけじゃないか

715 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 19:21:59 ID:???

>>714
その点で詰まってます、式で示してもらえないでしょうか

716 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 19:31:25 ID:???

オイオイ、計算やらせるつもりかｗ
流石にそれはめんどい
やり方教えるから自分でやりなさい
まず２式からaを消去するような計算をすれば、tanθがxとφで表せるよな
つまりθ=θ(x,φ)
次に２式からθを消去すればxをφで表せるよな。x=x（φ）
そのxをθ=θ(x,φ)に代入すればθをφの関数で表せるだろ？
実際にやってないけど、多分これでもとまるだろ

717 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 19:37:30 ID:???

それから一言いっとくと仮想変位をdで表すのはやはり良くないぞ

718 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 19:50:46 ID:PRC3fVrj

質問です。
「力ベクトルFが働いている質量m、速度ベクトルuの粒子の運動方定式はベクトルF=[ ]と書けるので、この右辺を運動量ベクトルpを使って書き換えると、力と運動量の関係式ベクトルF=[ ]が求まる」
という問題がわかりません。
穴埋めもん大なので加速度をaと置いたり、
時間をtとして、du/dtとするのはできないと思っています。
よろしくお願いします。

719 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 20:11:07 ID:???

＞時間をtとして、du/dtとするのはできないと思っています。
時間微分をなんらかの記号で表せなければ絶対に答えられないよ。

720 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 20:22:32 ID:???

じゃあドット使ったら？ｗ

721 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 20:36:59 ID:???

>>719
微分も使わずにmとuだけ使って表現する方法があるのかわからず悩んでいたので、スッキリしました。
ありがとうございました。

722 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 21:01:27 ID:???

運動エネルギー質問者です
おかげで理解できた気がします
それにしてもみなさんすごいですね。
運動量保存則は縦に足したなら
運動エネルギーも縦に足すという発想は当然でてくるはずなのに
そのことについて書いてある本は僕の見た限り（立ち読み含む）皆無でした
どうやってそんなこと思いつくんでしょうか？

723 ：706：2009/10/12(月) 21:13:36 ID:???

706ですが、詳しくお願いします

724 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 21:21:57 ID:???

>>723
>>707-708

725 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 22:05:03 ID:???

①地球で暮らしている私たちは地球の
慣性力を受けているんですよね

２バネ単振動について
水平な床での単振動は
摩擦が無ければ単振動を続けるんですか？

天井に固定したばねが単振動をし続ける条件って何ですか＞＜

教えてくだちぃ＞＜。

726 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 22:08:24 ID:???

追加で
地球からの慣性力を受けていると言うことは
遠心力で飛ばされないのは何故ですか？

727 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 22:23:04 ID:???

>>722
理解できてよかったな。
>>703のモデルで考えれば以下のようになる。自分の考えと照らし合わせてみよう。

〇→v　　　●～バネ～●　→V
m 　　　 m1 m2 M=m1+m2

質量のないバネ（バネ定数k）の両端に剛体球m1、m2がつながれた物を物体Mとして、
物体mと物体Mの重心の運動を考える（それぞれの初速度はvとV)。
m、m1、m2、Mの位置座標をそれぞれx、x1、x2、Xとすれば、
①式：X=(m1x1+m2x2)/M
衝突前バネは自然長であるとして、mとm1が弾性衝突したとする。
衝突中に働くm、m1の間の相互作用の大きさをfとすれば、物体m、m1、Mの運動方程式は、
mdv/dt=-f
m1dv1/dt=f
MdV/dt=f
ただし、衝突中m1が受けるバネからの力はfに比べて十分小さいものと見なして無視した。
この仮定が成り立つとき、衝突中m2はその速度を変えないと見なせる。
よって、衝突中のm、m1の微小変位をdxとすれば、この間の重心の変位dXは①より、
dX=(m1/M)dx
となる。ここがポイントな。

この事を使って上の運動方程式を変位で積分すれば、
運動エネルギーの変化がどうなるか分かるでしょ？
mとMを質点とみなして重心運動のエネルギーだけ考えれば、
運動エネルギーの和は衝突前後で保存しないわけだ。
その後の運動も自分で解析してみるといい。

728 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 22:24:23 ID:???

結局>>590に書いたように、非弾性衝突はその衝突中の議論をするのならば、
単純な質点同士の衝突と考えることはできないんだ。
重心運動のエネルギーは減少するわけだから、その減少したエネルギーがどうなったか、
何に変わったのかを考えられるモデルを作らなくてはならない。
それを避けるために、通常、質点間の非弾性衝突の取り扱いは、その効果をすべて
「はねかえり係数｣とやらに押し付けて、衝突の過程を省いてしまってるわけ。
だから実は君はなかなか良い所に気が付いたといえる。
何も考えずに（気付かずに)衝突の問題を解いている人たちよりも遥かに良いと思うよ。

ただもっと定性的理解というか、どういう状況でどんな現象が起こっているのかを
式をいじるだけじゃなくて、想像してみる事が大事だ。
時々いるんだが、数式をこねくり回しているだけの人にはならないように。
今回君はそれで袋小路に入っていたように見える。
定量的議論は定性的理解、つまり正しい直感の構築のためにあることを忘れないで。

729 ：709：2009/10/12(月) 22:25:16 ID:???

φの式を求めることは出来るのですが、どうしても定数のaとxとLが消えません。
なにか条件が足りないんでしょうか？
Δy/Δx=P/Q=(a(xcosφ-L))/(cos^2θ(sinφ+cosφtanθ))

730 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 22:38:17 ID:???

>>729
定数のaは>>716に書いたようにtanθを求めるときに消せるだろ。
asinθ=xsinφ
acosθ=L-xcosφ
上の式÷下の式
これでtanθが求まる。
あとはxをφで表すだけ。
上の式の両辺を２乗した式を足し合わせればすぐもとまるでしょ。

731 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 22:40:03 ID:???

乗せられて結局俺が計算しちゃったよ。。。

732 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 22:53:00 ID:???

あと当たり前だが、aとLは消せないぞ。それらは定数だから消す必要はないよね？

733 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:05:56 ID:???

>>732
aとLは僕が勝手に仮定した物なので消えないと解けないんです、それで困ってます。

734 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:07:35 ID:???

追記、a,L,x,yは仮想仕事で解くために僕が仮定したものです。
力の釣り合いを使えば簡単に解けるのは分かっているのですが、仮想仕事で解かなければならない問題なんです。

735 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:24:33 ID:???

>>734
そうすると>>709の図で、物体Qを吊り下げてる紐と壁についてる紐の接点は移動できて、
長さaも変化するって事か？
Lが変化するって事は滑車の位置も動くって事だぞ？ホントにそんな設定なの？

736 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:36:30 ID:???

紐と壁の接点は固定されてます
力の釣り合い式書けば分かりますが、紐の長さは全く関係してこないんです

737 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:43:36 ID:???

>>725
>水平な床での単振動は摩擦が無ければ単振動を続けるんですか？
文章がおかしい。
「水平な床で、フックの法則に従うばねに取り付けられた物体は、摩擦がなければ単振動をしますか？」
と書いて欲しいところだ。「単振動」は一つの三角関数のみで座標を記述できる運動のことだからね。

一般に力学的エネルギーが保存する条件は、物体に加わる力が全て保存力であることだ。

任意の循環がゼロである力は保存力である。

>>726
「地球から」慣性力を受けているわけではない。これは教科書レベルなのでそちらを参照すること。
地球上に在る物体をみる時、地表に固定した座標系から見ると、地球からの重力と、座標系の設定から慣性力を考えねばならない。
あとは単純に足し算をすればいい。

738 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:47:16 ID:???

>>736
紐と壁の接点が固定されてるのは分かるけど・・・
とにかく、言えることはそれだけ変数が多いいのだから、>>709で考えた式だけでは、
絶対に答えは出ないぞ。
未知数と同じ数だけ式がなければ解けないのは分かるよね？

739 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:50:01 ID:???

張力を求める問題で、糸に質量があるとした時の解き方がよく解りません。
糸からの距離の比で関数を求めて出してみたんですが、考え方は合ってますか？

740 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:55:39 ID:???

>>739
何の関数だよ

741 ：739：2009/10/12(月) 23:58:37 ID:???

>>740
察していただければ分かると思いますが…
距離と力の関数です

742 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/12(月) 23:59:42 ID:???

>察していただければ分かると思いますが…

爆笑すぎる。

質問する側が手を抜くってどういうことだよｗｗｗｗ

743 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 00:01:45 ID:???

>>738
未知数の数だけ式が必要なのは理解できます・・何が足らないのかで悩んでます。

744 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 00:02:00 ID:???

答えていただけないならスレが勿体ないので書き込まないで頂けるとありがたいんですが。

745 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 00:05:01 ID:???

>>741
ごめんな察せなくてｗ
ついでに、その力がどこからどこに働く力なのかも教えてくれたほうがありがたいかもしれないな

746 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 00:06:59 ID:???

単純に上から糸を吊しただけの、自重を考慮した物と受け取とれば、
糸の長さL、糸の密度ρ、糸の断面積Ａとして考える。
運動方程式より張力をTとしてT=mgであるのでm=ρALよってT=ρALg

で長さＬを変数として考えればT(x)=ρAxg
これで距離と力の関係式になっていないかな？

747 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 00:11:29 ID:???

>>746
なるほど、密度と断面積と距離ですか…勉強になりました。
ありがとうございました。

748 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 00:57:41 ID:???

>>709　明らかにスレチっぽいけど一応コメント。
そのように定義したxとy について仮想変位を考えるということは
すごく変わった（直交でもない）曲線座標を導入しちゃってることはわかってるか？

解析力学のうまみの１つは
拘束条件を扱いやすい座標系を適当に選べることにあるのに、
それが全く生かせていない。
そもそもこの問題でどういう拘束が働いてるかはわかってる？

749 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 01:14:20 ID:???

力の釣り合い式で簡単に解ける問題を仮想仕事でわざわざ解くメリットが無いのは分かっていますが、そういう課題で出されているんです。
この問題で仮想仕事を用いて解くためには曲線座標系を導入せざるを得ないと考えています。
境界条件の点が理解できていないのだと思います、それでこの問題に悩まされています。

750 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 01:14:58 ID:???

>>709
そこまで出来たら後簡単じゃね？

正弦定理より
sin{180-(θ+φ)}=L/2R
sinθ=x/2R
二式をあわせて
L/x=cosφ+sinφcosθ/sinθ

これを結果に代入するとQ/P=sinθ+sinφ
これでおｋ

751 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 01:32:08 ID:???

>>750
なるほど！正弦定理でしたか
L/sin(π-(θ+φ)=a/sinφ=x/sinθ
求めたいのはL/xだからL/x=sin(π-(θ+φ))/sinθ
sin(π-(θ+φ))=sin(θ+φ)となるから
L/x=sin(θ+φ)/sinθ

力の釣り合いで求めた解と一致しました！ありがとうございました

752 ：750：2009/10/13(火) 01:33:15 ID:???

すみません
計算ミスってました
代入しても答えになりませんね

753 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 01:40:39 ID:???

>>749
いや別に変わった座標を考える必要はないけど。
３つ又になってる点の位置を
θの１変数で表してもいいし
縦横の２変数（普通の直交座標）で表してもいい。
aの長さを変えないという拘束条件を満たす微小な変位を考えて仮想仕事=0とやればいいだけ。

754 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 01:52:55 ID:???

θだけでも表せますか？パッと考えたんですが思いつかないです

755 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 02:09:25 ID:???

原理的に可能だろ

756 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 02:20:40 ID:???

仮想仕事の関係上x,yはあの位置で必須だと思うのですが、θで表すとどういう式になるんでしょうか？
特にどの座標系について解くか考慮せずに直感的に定数を置いてしまったので。

757 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 02:36:49 ID:???

>>709
y=asinθをθで微分し、(dy/dθ)=acosθ
としてしまうのは不味くないでしょう
a=2Rcosφであり、Q/P=sinθ+sinφの関係を持ち、定数ではないのですから
つまりQ/P=(L/x)tanθが間違っていると考えられます

>>752が訂正した通り代入しても答えにならないのなら、なおさらです

758 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 02:37:53 ID:???

訂正
不味くない→不味い
申し訳ない

759 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 03:00:30 ID:???

>>756
＞仮想仕事の関係上x,yはあの位置で必須
何で？

760 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 03:04:43 ID:???

仕事の定義として力の向きと移動が一致している必要があるという意味で必須と書きました。誤解を与えたらすみません。。
θだとどう表すことができるのでしょうか、何回か読み直したのですがイメージできません

761 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 22:51:50 ID:???

大学で習うけど
受験で使える物理の公式教えてください

762 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 22:54:09 ID:???

嫌です

763 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 23:34:18 ID:???

>>762
そこを何とかお願いしますお

764 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/13(火) 23:35:00 ID:???

運動方程式

765 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 00:25:28 ID:92lhLfWu

回折格子でのΘは小さくない、と聞いた覚えがあったので、回折格子の問題ではΘが微少であるが故の近似ができない、と解釈してたんですが、問題解いてたら解説では思いっきりsinΘ≒tanΘの近似をしてました。
ってことは回折格子でもΘは十分小さいんですかね？
そうすると、ヤングの実験のスリット型の光の干渉も回折格子もおんなじ！ってことですか？

766 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 00:39:53 ID:???

回折格子はスリットの数をN→∞として
考えた場合と同じ

767 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 01:12:35 ID:???

>>763
本当のことを言うと角運動量保存則。
ケプラーの法則がいらなくなる。

768 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 01:34:32 ID:???

水力発電について質問です
川が上流から下流に流れていて、流速、流量は一定です
このときタービンをどこに置いても、「流速、流量は一定だから」得られるエネルギーは一定だと答えにありました
しかし、エネルギー保存則により、上流では位置エネルギーが、下流では運動エネルギーが水にはあると思います
この場合、運動エネルギーの大きい下流のほうが得られるエネルギーは大きいのではないですか？
それなのになぜどこでも同じなのか、良かったらご教示ください

769 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 01:45:50 ID:???

＞運動エネルギーの大きい下流のほうが得られるエネルギーは大きいのではないですか？
エネルギー保存則を理解できていない証拠、理解できるまで読み返せ

770 ：768：2009/10/14(水) 02:21:55 ID:???

レスありがとうございます
良かったらヒントをお願いします

771 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 02:38:13 ID:???

>>768
なんか似たような質問が少し前にあったような・・・
現実問題として落差が一定以上ある通常の水力発電所の様な発電形式では、
「タービンを何処においても発電量は一定」とはなりません。（タービンの負荷がよほど低い場合を除いて）
タービンが上方に有れば水の位置エネルギーの多くを回収するのは困難です。

772 ：768：2009/10/14(水) 03:34:22 ID:???

すいません　　ｶﾞｲｼｭﾂでしたね
しかしよく分かりません
「流量、流速一定」の時点で、上流の位置エネルギーも下流と等しくタービンのエネルギーに変換されている
と考えるべきですか？　違っていたらすいません

773 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 06:03:34 ID:???

>>772
タービンがなされる仕事率の最大値は、
流量＊タービン前後の圧力差
です。
あとはタービンの位置によりそれらのパラメーターがどう変わるか考えてみてください。

774 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 08:16:19 ID:???

>>772
問題文が示されてないので出題者の意図を推定しかねるが、水力発電は落差を利用するもので
落差と流量がおなじならどこに設置しようと当然同じ出力となる。

それから、水力発電は川の水の流れの運動エネルギーは利用しない。

775 ：774：2009/10/14(水) 08:37:38 ID:???

書き忘れたが、水力発電設備は取水口から導水管を経て水車、放水路までを含めて一式で、
>>774はそれ全体を地理的にどこに建設しようとおなじということ。
その設備の中では水車はなるべく下のほうに設けなければならない。

776 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 08:58:46 ID:???

実験では約50cm先に落下したのですが、
計算では約100m先と出ています
何かおかしいのでしょうか、予測の2倍というのが気にかかりました
よろしくお願いします

v=√(2・9.8・0.29)= 2.384m/s　　　　　坂の最終地点での速度
t=√(2y/a); t=√((2・.95)/9.8)=0.44s　落ちるのにかかる時間
d=vt; d=1.049m　　　　　　　　　　　　　　どれだけ横に飛ぶか

　　　　/　　<-坂
　　　/
　　ノ
　／<-ここで地面と平行になって放たれる
￣―――――
　｜　机
　｜

机からの坂の高さ=29cm, 机の高さ95cm,

777 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 09:32:57 ID:92lhLfWu

>>776
ありがとうございます！
ならやっぱり回折格子もΘ≒0と近似してOKってことですよね？

778 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 10:14:22 ID:3N8SZ0LY

123

779 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 10:29:43 ID:92lhLfWu

↑
>>767の間違えでした。

780 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 10:30:57 ID:92lhLfWu

連投申し訳ありません。
>>766へ、でした。

781 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 14:27:50 ID:???

>>777
θが小さければ、その近似はいつでも使っていい。
θが大きければ、使っちゃだめ。もとのsinθのままで扱う。

782 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 15:33:02 ID:???

電磁気の公式の

ｋoＱ1Ｑ2／ｒ＾2
と
ｋoＱ／ｒ^2
の違いを教えてください

783 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 15:57:48 ID:???

>>782
上は、２つの電荷が及ぼしあうクーロン力を与える式。
下は、１つの電荷の周りの電場を与える式。

784 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 15:58:41 ID:92lhLfWu

>>781
ありがとうございます。
スリット型干渉の場合はどの問題もΘ≒0の近似が使える問題ばかり(の気がする？)のですが、回折格子の問題はΘ≒0のときもそうでないときの問題もあるってことですか？

785 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 16:46:56 ID:???

>>783
どうもありがとうございます

786 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 19:47:14 ID:???

水に同位相で横でトントンとやって波の強めあう位置とか見る奴がありますよね
一つの波元から垂直上の点で一つ目に強めあうポイントと２つ目に強めあうポイントの長さ＝３つ目と２つ目の距離＝波長ですか？

787 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 19:55:26 ID:???

>>784
どっちも、両方ありえると思う。

788 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 22:49:16 ID:???

>>771
お前バカだろ、何が『現実問題』としてだよ

789 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 22:51:01 ID:???

パイプの太さが一定だと仮定するなら上でも下でも真ん中でも流速は一定でしょ
どこに付けても変わらない

790 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 22:57:55 ID:???

>>789
たしかに流速は場所によらない一定値だけど、
その一定値がタービンの高さによらないことの証明は？

791 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:00:19 ID:???

>>790
は？
自分で答え言ってるじゃない

792 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:07:36 ID:???

>>790
一行目は、タービンをとりつけない場合の
（断面内で平均した）流速が
高さによらないと言ってるんだけど。

793 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:07:49 ID:???

平日はこのスレ、レベルが下がるね(;^_^A

794 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:27:30 ID:???

>>789
流速一定でもタービンから取り出せる出力は、場所により違うだろ。

795 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:30:26 ID:???

流速が一定ならその他の要素は全部定数なんだから出力も一定だろ、理論値では。

796 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:45:58 ID:???

場所によって違うっていってるやつは、なんなんだ？
タービンが取り出せる出力が流速の要素以外にもあるとでも？

797 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:48:13 ID:???

>>795
位置により圧力が違うだろ。

798 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:50:27 ID:???

圧力とか爆笑したよｗ
中学生かよｗ

799 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/14(水) 23:58:22 ID:???

気体分子運動論やらなかった？
圧力は分子の質量と速度、衝突回数で決まるよな
今回速度が同じという条件下なら、タービンに加わる力はどこでも同じだよな

800 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 00:00:17 ID:???

そんなもんなくてもベルヌーイだけで十分理解できる
というか運動方程式だけでも普通にわかるだろｗ

801 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 00:12:30 ID:???

>>798
いやどうみても圧力を考慮してないあんたの方がおかしいから。
>>800
ベルヌーイで位置が下がれば静圧上がるだろ。
h + v^2/(2g) + p/(gρ) = 一定

802 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 00:36:50 ID:???

>>799
まさか流速と分子の速度を混同してないよな？

あと、時間当たり面積あたりの衝突回数が
温度と数密度（分子数/体積）だけでほぼ決まるのは
気体の話で、液体ではそうはいかない。

803 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 00:38:36 ID:???

>>802
そこで密度汎関数理論が出てくるわけですね、分かります。

804 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 00:46:40 ID:???

流量一定（管径一定とすれば流速も一定）でタービンが流れから取り出せる最大仕事は　流量＊前後圧力差、
タービン入口圧力は、ベルヌーイの式から流速を一定とするとタービン位置をx上げるとgρx下がる、
タービン背圧は、タービンを流路最下方に置いた場合大気圧、タービン位置を上げれば下がるだろうが、0以下には成りようが無い。
タービン位置を10m以上上げれば、取り出せる出力は低下するだろ。

805 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 00:54:18 ID:???

>>802
混同してないよ
圧力を出す過程を例に出したかっただけ
水の分子運動を見るためには、その重心とともに動く座標系に移らないとわからんしね
流速が大きいからといって、水が熱いわけではないということでしょ？

質問なんだが、液体の話ではそうはいかないと書かれているが
色々な係数が入ってくるからだよな、

806 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 00:56:30 ID:???

>>805
係数というか、位置のn次モーメンタムが入ってくる。

807 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 01:40:49 ID:???

>>805
すまん >>802 は書き方まずかったな。
温度と分子の種類を変えないとして、
衝突頻度が密度にほぼ比例するのは気体ならでは、と言うべきだったか。

ご存知のように、液体だと温度と密度がほぼ変わらなくても圧力が大幅に違うことがありうる。
　これを分子運動論的にはどう考えればよいか？
衝突頻度∝分子数×分子の平均的速さ／分子の動ける広さ
体積＝分子の大きさの和＋分子の動ける広さ
で、気体だと分子の大きさの項は無視できるが
液体だとそうでないと考えれば、ある程度説明できそうだが。
　液体の圧力を分子の運動量と衝突頻度で説明しようとすること自体が厳しいのかもしれない。
分子間の距離が縮まると分子間の反発力のポテンシャルが上がって云々という話になるか。

808 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 02:03:35 ID:???

>>807
液体の場合は互いに摩擦の少ないパチンコ玉の集合みたいなモデルを考えればいいんじゃないか？

809 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 10:17:49 ID:Mk98zXY5

屈折角は赤＞＞青なのになぜプリズムでは赤の方が上にあるんですか？

810 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 10:20:36 ID:???

解決した

811 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 11:43:52 ID:bv6K/jxU

>>636
＞１本の電線の両端にかかる電圧と電線間の電圧

この違いがわからないのでもう少しkwsk

812 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 19:21:45 ID:guDAl2zT

辺の長さが２ａ、２ｂの長方形の回路に電流Ｉが流れている。この回路の中心から回路に垂直にｘ離れた点での磁場を求めよ。

これお願いします…

813 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 19:36:36 ID:???

ビオサバールの法則で一発

814 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 19:43:55 ID:guDAl2zT

>>813
積分使いますよね？被積分関数が複雑になって間違いだと思って…ヒント下さい…

815 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 19:50:40 ID:???

恐れずに計算。
向きに注意しつつ対称性利用

816 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 20:01:13 ID:guDAl2zT

>>815
一つの辺に流れる電流のつくる磁場の回路に平行な成分は、向かい合う辺に流れる電流のつくる磁場の回路に平行な成分と相殺だから回路に垂直な方向を積分ですよね？

回路に流れる電流のある電流素片と回路に平行な向きとなす角をαとすると、電流素片のつくる磁場ΔＢの垂直成分はΔＢＣＯＳαですよね？
これを電流素片から磁場を考える点までの位置ベクトルと電流素片のなす角Θを使って表して積分…ですよね？非常に複雑ですが合ってますかね？

817 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/15(木) 20:39:42 ID:???

>>816
あってるよ。
電流素片が問題の点に作る磁場のｚ成分は、最終的には簡単な式になる。
外積を使ってやってごらん。

818 ： ◆ly/TAatdog ：2009/10/16(金) 06:31:37 ID:???

>>811
　　　　　　　長い送電線抵抗 r　　　電流 I
　 ┌──────v^v^v^────→┐
　 │　　↑　　←────── 　　　　│
　 │　　│　　　　　　V　　　　　.　　　　│
　電源　│E　　　　　　　　　　　　　　　負荷インピーダンスZ
　 │　　│　　　　　　　　　　　.　　　　│
　 └──────v^v^v^─────┘
　
前提として r ≪ |Z|　とする。
負荷に供給したい電力を P_l　電源電圧を E とすると、
r ≪ |Z|　より負荷にかかる電圧は E 程度となるので、
I = P_l / E　程度の電流を流さなければならない。
すると、送電線で消費されてしまう電力は
V I = (r I) I = r P_l ^2 / E^2　と見積もれる。

供給したい電力 P_l と電線は変えられないとすると
電線間の電圧 E を高くするほど
１本の電線の両端にかかる電圧 V は小さくなっていき、電線での損失も小さくなることになる。
実際は三相交流だし力率の話もあるしいろいろあると思いますが、
ざっくりした議論としてはこんな感じでしょう。
あと、E はいくらでも高くできるわけではなく、技術的・コスト的な面で決まるんだと思います。
その辺については電電板の方がよいかも。

819 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 15:37:24 ID:1e1MDaAx

30mのビルの屋上から質量20kgの小球を水平方向に初速10m/sで投げた
重力による位置エネルギーの基準を地面にとり
重力加速度の大きさを9.8m/s２乗として次の問いに答えよ

１
投げ出した時の小球の力学的エネルギーは？
２
地上に落下する直前の小球の速さはいくらか？

何故か数学の時に出てきましたが、物理をやっていないので全く分かりません。
どなたかお願いします。

820 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 16:26:28 ID:???

教科書読め

821 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 16:42:12 ID:???

>>819
全機械的エネルギーは、
運動エネルギー＋位置エネルギー
＝(1/2)MV^2＋MgH　　が答。

＝(1/2)20*10^2+20*9.8*30＝6880 [J]

速度は、空気抵抗を無視すれば、垂直落下速度と水平速度のベクトル和。
水平速度は不変。
落下速度は、位置エネルギーが速度エネルギーに転換するから「同値」として、
(1/2)MVv^2＝MgH
Vv^2＝2gH
∴Vf＝sqrt(Vv^2＋Ｖｈ^2)
　　　＝sqrt(2gH＋Vh^2)
　　　＝sqrt(2*9.8*30＋10^2)
　　　≒26.23m/s　　と算出する。

822 ：819：2009/10/16(金) 17:29:49 ID:1e1MDaAx

>>821
ありがとうございます。
１は力学的エネルギーを求めるとのことなんですが、全機械的エネルギーと同じですか？

823 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 21:02:04 ID:???

>>819 >>822
数学板とマルチ

>>821
マルチにマジレスﾌﾟｷﾞｬｰ m9（＾Д＾）

824 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 21:12:45 ID:???

全機械的エネルギーとか初めて聞いたんだけど
しかし丸投げ＆マルチか
最低だな

825 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 21:13:20 ID:SdmM3C6k

振幅 a 、波長 λ の正弦波が、位相速度 v で x 軸正方向に出ているとすると、この変異は δ を定数として、
y ＝ａ・sin （ ① × ｛ x - v t ｝＋ δ ）
とかける
①には何が入りますか？解答には 2π/λ とあるのですがマイナスがつくような気がして・・・

826 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 21:16:57 ID:???

δがあるから、マイナスがつかなくてもOK

827 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 21:21:27 ID:???

>>826
すごい馬鹿なこと聞いて、すみません。
δって定数なのに大丈夫なんですか？？

828 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 22:17:44 ID:???

デルタは条件にあうように決める定数。

829 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 22:30:58 ID:???

>>828
δって初期条件で決まっちゃいませんか？

830 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 22:32:55 ID:???

>>829
逆に言えば初期条件さえなければ正だろうが負だろうが好きに取れるんじゃない？

831 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/16(金) 22:59:52 ID:???

一般に、正の方向に進む波は、
f(x-vt)
負の方向に進む波は
g(x+vt)
であらわされる。
ｆ、ｇは任意の関数で、これらは波動方程式の解

832 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 01:21:06 ID:???

>>822
検算
E＝(1/2)MVf^2≒1/2*20*26.23^2＝6880 [J] 先の演算結果に一致！ OK！正しい。

熱エネルギーとか化学エネルギーとかじゃない、位置と運動のエネルギーを機械的エネルギーとか力学的エネルギーとか云うんでないの。

＞819 は物理学の問題であり、数学の問題じゃないよ。「総合学習」？

833 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 04:30:12 ID:???

>>832
丸投げ＆マルチにマジレスﾌﾟｷﾞｬｰ m9（＾Д＾）

834 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 07:05:01 ID:IEjqWp3K

>>830-831
朝起きて風呂入ってたら分かりました
sinだから＋πすればいいんですね、ありがとうございました

835 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 07:26:52 ID:???

元々がmechanical energyだから
訳としては機械的の方が適当なんだろうが
すでに力学的エネルギーで定着してるものを
混乱させることはないわな
コンデンサーをキャパシターと言いたがるヤツなみにうざい

836 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 08:53:18 ID:???

定数を常数といったり
（例：プランク定数 or プランク常数）
波動関数を波動函数と書きたがるヤツなみにうざい

837 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 09:02:30 ID:???

スレチ

838 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 11:09:35 ID:???

まんま、うちの教授のことやないけ
うざいという感じではないが
まぁ、お年を召された方なんで

839 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 11:18:37 ID:???

ディラックのh

840 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 11:27:38 ID:???

>元々がmechanical energyだから
>訳としては機械的の方が適当なんだろうが

とか言ってる時点でこいつの英語力はたかが知れてる。

841 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 11:39:06 ID:???

多分、mechanicalの意味の区別がついてないんだろうな。
1と2(自動的に)は日本語で言う機械的という言葉に集約させても問題無いんだが。

mechanical
1 operated by a machine or machinery
1.1 relating to machines or machinery

2 (of an action) done without thought or spontaneity; automatic

3 relating to physical forces or motion;
　physical terms only of physical processes.
3.1 <<archaic>>(of a theory) explaining phenomena in terms only of physical processes.
3.2 <<archaic>>relating to mechanics as a science.

特に3の意味でも、
3.1 物理学
3.2 機械学
の意味が区別できてないと行けないし、
それを混同してmechanical energyを機械的エネルギーと訳したのはただの馬鹿だよねーって話で、
力学的エネルギーになっているのに。

842 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 11:40:20 ID:???

「函数」というのはその中国語読みからｆｕｎｃｔｉｏｎの訳として中国から伝わったとされてるが、
これが戦後の当用漢字制限で中高の教科書には使えなくなって同音の「関数」に置き換えられた経過があり、
その間も「函」が地名（函館）として残っていたから、陶太されずに現在まで続いている。
今でも読まれる古い本は当然「函数」表記だ。

同一概念のものだから、両方許容なんだが、完全否定はまだクチバシが黄色いねぇ。

843 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 11:42:40 ID:???

淘汰の汰はサンズイだと思うんだが、これも許容なのか？

844 ：835：2009/10/17(土) 12:29:02 ID:???

英語力が無くて悪かったなｗ

機械工学の連中は英単語の元の意味を全部ひっくるめて
mechanicalを機械的と機械的に訳していて
機械的エネルギーで押してくるから困るわけで

電場（電界ともいう）　みたいなのは
少ない方がいいわな

845 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 12:43:24 ID:???

>>819 >>822

「公式」として丸覚えで捕らえると詰まらないから定義に戻って「考え方」で逝くと、
エネルギーは仕事を為し得る能力、
仕事は力と移動距離の内積：力×移動距離で、
＞819題意のばあい、
Mgの力で高さHまで持ち上げる仕事＝位置エネルギー＝MgH　と考えるのと、

Mがｇで加速されて＝Mgの力を受けて地面までの距離で得るエネルギーはと考えて、
落下速度V＝gt
落下距離H＝∫Vｄｔ＝∫gt ｄｔ＝(1/2)ｇt^2＝(1/2)ｇ(V/g)^2＝V^2／2g
　　　V^2＝２ｇH
落下で得た速度エネルギー＝Mg*V^2/2g＝(1/2)MV^2

位置のエネルギーが総て速度のエネルギーに転換するのだから
MgH＝(1/2)MV^2
　　　という>>821 記述の関係式が得られる。

定期試験じゃ公式丸覚えが早いけど、すぐ忘れるんで、「考え方」で式を導き出す方が中味が判り長く憶えていられて面白いと思う。
今は、物理が「暗記物」だなんて、一番旨い部分を捨てて、屑ばっかり食うようなもの。物理嫌いの大量生産だ。

>>843
> 淘汰の汰はサンズイだと思うんだが、これも許容なのか？

ここは２ちゃんねる(w
文系のヤシほど誤字脱字で内容は見ずに捨てる傾向が有るのは故麻生首相の誤読の顛末を見てても明らかで、
公式の文書だと丁寧に点検するんだけど、大見出しの点検が漏れてしまい全部に配ってからありゃりゃ～！とかはたま～～にやるね(w

846 ：821：2009/10/17(土) 12:54:52 ID:???

>>845
補足ＴＨＮＸ！

物理屋というのは百済ねぇところで負けず嫌いだから、
２ちゃんねるで誤字指摘ってのは、本筋じゃ良い回答ってことだ(w

847 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 14:11:59 ID:???

これは最近知ったことなのだが
「ベクトル」の日本語訳は、これといってないらしい
高校１年から大学まで数学・物理に頻繁に出てくる語なのにね

ちなみに中国語では「向量、矢量」というみたい

848 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 14:20:07 ID:???

エネルギーだって無いし、
ポリアモルフィズムにだって無いぞ。

849 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 14:29:17 ID:???

>>ポリアモルフィズム
それなんてエロゲ？

850 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 14:33:05 ID:???

このスレはいたいけな高校生もみているので
そのようなレスはよしたほうが良い

851 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 15:56:58 ID:???

有向線分という訳を見たことがある。
ちょっと意味が狭すぎる感じだけど。

852 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 16:14:04 ID:7lWHhRIB

部屋で冷蔵庫開けたままにすると部屋は冷えるのかな？

853 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 16:31:46 ID:???

冷蔵庫は庫内から熱を庫外の放熱板に運んでいる
放熱板を部屋の外に配置できれば冷えるが
冷蔵庫全体が部屋の中にあれば冷えない

それどころか熱を運ぶ過程で与える仕事の分
余計に熱を生じ（更にジュール熱・内部灯による発熱もある）
部屋は暖まっていく

854 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 17:43:50 ID:???

動摩擦力の問題です
質量10kgの物体に水平方向に力Fを加える。
物体を等加速度で0.62m/s^2で直線運動させるためには、力Fを何Nにすればよいか。
動摩擦係数を0.45とする。

どのように解けば良いかわかりません。単純な加速度の計算なのでしょうか？
お願いします

855 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 17:51:22 ID:???

単純な加速度の計算です

856 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 17:51:49 ID:???

>>851
ベクトルは位置の情報を持たないが、有向線分には在るよね。

857 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 17:53:38 ID:???

>>854
単純な加速度の計算ですから普通に解けば結構です。
水平方向には動摩擦力とあなたが加えた力Fが作用しています。
これを運動方程式に放り込めば終わりです。

858 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 17:57:25 ID:???

>>855
>>857
やっぱりそうでしたか
ありがとうございます。

859 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 20:59:15 ID:???

固定された+Qの点電荷から距離a離れた点で、+qを帯びた質量ｍの小球Pを
放した。+Qから2a離れた点を通るときの速さv、および十分に時間が経ったときの早さuを求めよ。

右向きにx座標をとり、+Qの位置を原点に、はじめの+qの位置の時をt,2a離れた位置を通過する時をt1とおきました。
+qは+Qから斥力F=qEの動くので、
ma=qE
これの両辺にドットエックスx[・]をかけて微分すると、
(1/2)mx[・]^2[t→t1]=q[V(x)][t→t1]
でt,t1の時の速さと電位を代入すると、
(1/2)mv^2=q((kQ/2a)-(kQ/a)
となってvが負になってしまいます…
座標の取り方も斥力の向きも間違ってないと思うのですが何が駄目なんでしょうか?

860 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 21:09:38 ID:???

普通にエネルギー保存則使えばいいんじゃないか？
(1)mv^2/2=kQq(1/a-1/2a)
(2)mv^2/2=kQq/a

十分に時間がたった=位置が無限遠にあると近似できる
tとか置くとわかりにくくなるような

861 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 21:28:46 ID:???

エナぢ

862 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 21:32:29 ID:???

力学的エネルギー保存則より
(1/2)mx[・]^2[t→t1]＋q[V(x)][t→t1]＝０
の式が成り立つ
1/2)mx[・]^2[t→t1]=q[V(x)][t→t1]これは間違い

863 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 21:34:58 ID:???

>>860
そうなんですけど、このやり方の間違いが知りたいのです。お願いします

864 ：862：2009/10/17(土) 21:46:56 ID:???

ちょっとわかりにくかったかも
(1/2)mv(t)^2+qV(t)=qV(t)
(1/2)mv(t1)^2+qV(t1)=qV(t)
この二式を引いて
(1/2)mx[・]^2[t→t1]＋q[V(x)][t→t1]＝０
これを導いた

865 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 22:00:58 ID:???

>>859
＞これの両辺にドットエックスx[・]をかけて微分すると、
tで積分すると、だろ？

V(x)を具体的に書いてみ
多分その符号を間違えてる

866 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 22:10:56 ID:Myo1D9KV

作用反作用の法則が理解できません。
巨大なスポンジに100Nの力を加えても100Nの力は返ってこなくないですか？
力を加える物体によっては成り立たない法則なのですか？

867 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 22:14:54 ID:???

いや、スポンジに力を加えた物体はスポンジから100Nの力を受けているはずです

868 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 22:28:31 ID:Myo1D9KV

そうなんですか？
スポンジをおもいっきり叩いても痛くないのは、強い力で叩いてもそれと同じ強さ力が返ってくるわけではないから、だと認識してましたが何が違うのですか？

869 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 22:36:53 ID:???

>>862
それってこの場合Pに働くF=qE(斥力)って絶えず一定って事ですか？

問題のほうは解決しました。単位電荷の位置エネルギーV=-∫[∞→r]E(x)dxでよくよく考えたら
E(x)をxで積分したら-Vとなるんでした；
だから(1/2)mx[・]^2[t→t1]=-q[V(x)][t→t1]ですね。

870 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 22:51:54 ID:???

>>868
それはスポンジに力が加わってないだけだよ

871 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 23:11:20 ID:???

それは速度の変化の問題だな
v1からv2に速度が変化するとき、変化に要する時間が短ければ
短いほど、加速度は大きくなる
スポンジはkが小さいバネとおいた場合
vの変化は非常に緩やかになる
そのため強い力が返ってないと感じるわけ
このとき、この運動は
F=m(dv/dt)-kxの関係があり
作用反作用は各瞬間ごとに常に成り立っているわけである

872 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/17(土) 23:26:55 ID:???

F=m(dv/dt)-kx
この式は何を表しているんですか？？

873 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:04:23 ID:???

ｈｔtp://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org272516.jpg
左図のように質量を無視した棒を図のようにＣ点で固定し、Ｄ点にバネ定数Ｋのバネで引っ張っている
荷重点Ｗにおける変位を求めよという問題なんですが、どのような方法で変位を求めればいいでしょうか？

変形後の図を考えると右図のように考えてモーメントの釣り合いで解こうと考えたのですが、
バネが地面とのなす角度を求めることが出来なくて挫折してしまいました。
仮想仕事の原理などで求めた方が簡単なのでしょうか？他に解ける方法があればそれも教えてください。

874 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:09:00 ID:???

バネと地面のなす角度は90-θじゃないの

875 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:11:26 ID:???

>>873
ばねが地面となす角度は、ばねの長さがわからないとでない。
ばねは十分に長いとして、たぶん９０°でよいと思う。

876 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:12:41 ID:???

>>873
その問題　θが0で近似できる範囲として解くんじゃないのか。
でないとバネの接地点位置の情報が必要になるし。

877 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:16:50 ID:???

すまんちゃんとやったら全然違った

878 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:21:08 ID:???

>>874
それも考えたんですが、前提条件としてバネと棒のなす角が９０°じゃないと成り立たないと思いました

>>875-876
なるほど、では荷重点と棒のなす角においても９０°という事ですよね？

仮想仕事の原理なら解けるというのはあるんでしょうか？

879 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:23:56 ID:???

最初の状態のバネの長さでてない？
でてなかったら近似使わないと解けないよね

880 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:31:15 ID:???

>>873の画像urlがはじかれるのは俺だけか？

881 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:37:25 ID:???

バネの自然長も、初期状態の伸び量も出ていません
近似を使うというのはθ≒０という事だと思います

そうすると、バネの力をＦとし、バネの伸び量をxとするとF=kx
Ｃ点についてのモーメントを考える。
Fa=W(L/2-α)
Ｆに代入
kxa=W(L/2-α)
xについて解くと
x=(W(L/2-α)/(ka)
xはバネの伸び量であるので求めたい荷重点の変位をδとすればx：δ=(L/2-α)：αの比から
ax=δ(L/2-α)
δについて解いて
δ=W/K

となり、それっぽい答えになるのですがこれでいいでしょうか？

>>880
すいません、不注意で前のhtが大文字になっていました。これで見れると思います
http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org272516.jpg

882 ：881：2009/10/18(日) 00:39:31 ID:???

δにαが考慮されていないので多分間違えていますね；

883 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 00:50:08 ID:???

>>881
＞ x：δ=(L/2-α)：α
？

884 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 01:29:46 ID:???

先ほどの式からx=(W(L/2-α)/(ka)
ＦとＷのした仕事は等しいのでFx=Wδ、kx^2=Wδ
δについて解くと
δ=(kx^2)/W=((L/2-α)^2/(ka^2))Wとなったのですが、どうでしょうか

885 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 02:19:31 ID:0SNkQgD+

>>870
ありがとうございます。
では100Nでスポンジを叩いて10Nしかスポンジに力が加わってないとしたら残りの90Nはどこにいったのですか？

886 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 02:30:28 ID:???

>>885
質問が意味をなしていない。
力というものを根本的に勘違いしていないか？

手がスポンジを100Nの大きさの力で押している瞬間には、
スポンジも手を100Nの大きさの力で押している。

887 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 03:08:56 ID:???

>>885
「筋肉を硬くした度合い=力学で言う力」じゃないよ。

888 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 06:09:28 ID:???

私の存在自体がお気に召さない人間が存在するようですので，私が本質的な部分を作成した箇所については撤去します．
私が何か言うたびに某インストーラ作者に当人の日記で絡まれていまして耐えられませんので，
引退することにし，それに伴いごみ掃除をいたしました（以前にも質問者を過剰に擁護する人々に絡まれてはきましたが，
件の人物の場合は継続的かつ執拗ですので（こういうことを言うと件の人物が凱歌をあげるだけですけれども））．
ああいうものが必要なら，>>884氏をはじめとする「初心者の味方」気取りの皆様に改めて書かせるとよいかと存じます
（私などが書いたものよりもっと「初心者に優しい」ものを書いてくださるでしょうから）．

889 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 06:12:48 ID:???

>>885
＞では100Nでスポンジを叩いて10Nしかスポンジに力が加わってないとしたら
このようなことは現実の宇宙では起こりません。物理は現実の世界を説明する学問ですので、
あなたの脳内にしかない仮定の世界の現象を説明することはできませんし、その必要もありません。

890 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 06:55:40 ID:???

>>885
なんとなくいいたい事はわかる
残りの９０Nはスポンジの加速に使われる
少しバネの構造に似てるからそれで考えてみるといいよ

891 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 08:17:59 ID:???

なんか語弊のある言い方だな

スポンジだの暖簾に腕押しだのの場合
さほど力を及ぼしあっていないわけで
加えるつもりだった力は空すべりして
ずっこける自分自身への加速に使われる
（足で踏ん張って地面から受ける力に
見合う力をスポンジから受けられない）
と考えた方がよくないか？

892 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 08:59:37 ID:???

同じ高さから同じ体重の人が飛び降りた
一方はコンクリートの上、一方は大きなスポンジの上
コンクリートの上は即死なのに
なぜスポンジの上は助かったのかを考えてみるといい

893 ：890：2009/10/18(日) 09:08:00 ID:???

それは別問題
その場合受ける力積が同じであって
作用しあう時間が違うから受ける損害が変わってくる
（組織が壊れるかどうかは受ける力で決まる）

自分は
＞100Nでスポンジを叩いて10Nしかスポンジに力が加わってない
の場合の話をしている

894 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 09:09:13 ID:???

おっと890じゃない891だ

895 ：>>885：2009/10/18(日) 09:33:09 ID:0SNkQgD+

なんか俺が頭悪すぎたため、迷惑を掛けてしまって申し訳ないです。
机みたいな堅いものを叩くと痛いのは、その叩いた分と同じ力が手に加わっているからだと解釈しています。ここに作用反作用の法則が成り立っています。
しかしスポンジを叩いても痛くないのは叩いた分と同じ力が手に加わっているわけではないからだと考えていました。
しかし>>886のように、スポンジを叩いた瞬間には叩いた分と同じ力が手に加わっているならば、叩いた瞬間だけは手に力が加わりますよね？
そうすると叩いた瞬間には、叩いた力の分の力が手に加わり、かなり痛いと思うのですが、現実にスポンジをかなり強く叩いても痛くなる瞬間がないのはなぜですか？ということです。

長文で申し訳ありません。

896 ：891：2009/10/18(日) 09:46:01 ID:???

状況によって想定される条件が変わってくるんだけど

机や机の上に置いたスポンジを叩く場合
そこそこの速さの腕・拳をぶつけることになる
この場合は>>892の例と同じで
スポンジに対する衝突時間が長いので
及ぼしあう力は小さくなる
これは「大きな力を及ぼしあえなかった」ということになる

897 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 10:06:07 ID:???

>>890
90Nでスポンジが加速してるんだったら、手に90Nの反作用が加わるだろ。
変なこと教えるなよ。

898 ：891：2009/10/18(日) 10:10:41 ID:???

スポンジはゴム・バネ同様の弾性体とみなせるので
「縮みきる（大きく変形する）まで大きな力を及ぼしあえない」
糸で吊るしたスポンジにパンチを叩きこむような場合
「大きな力を（加えるつもりだったが）及ぼしあえず空すべり」

通常の人が物を叩く動作の場合大した運動量では無いので
スポンジが縮みきる前に勢いが収まってしまう
（吊るした場合はスポンジが加速して離れるので
接触して力を加えられなくなる）

仮に、硬い岸壁に最高速で自動車をぶつけるとして
岸壁に普通の皿洗いに使うようなスポンジ１個を張り付けておいても
スポンジがない場合同様に大破する（つまり痛い）
これはスポンジが縮みきれば大きい力を及ぼしあえるためで
車なみにでかいスポンジなら縮みきらず車は壊れない

899 ：889：2009/10/18(日) 10:14:44 ID:???

>>895
＞現実にスポンジをかなり強く叩いても痛くなる瞬間がないのはなぜですか？ということです。
あなたが机やスポンジに与えたのは力積です。与えた力積が同じ場合を考えます。スポンジを殴った場合は衝撃を与える
時間が長くなり、殴っている最中にスポンジに与え続ける力は小さくて済みます。
一方、机を殴った場合は衝撃を与える時間が短くなりますから、机には短時間に大きな力が加わることになります。
あなたが机やスポンジから受けた力はこの殴った力の反作用です。作用・反作用の法則は当然成り立っていますが
あなたが殴った瞬間に受けている反作用の力の大きさには大きな差が生じます。
従って同じ力積を与えて殴った場合でも、相手がスポンジではなく机の場合の方が手が痛くなるのです。

力積
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8A%9B%E7%A9%8D

900 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 11:14:04 ID:???

>>893
＞100Nでスポンジを叩いて10Nしかスポンジに力が加わってない

考え方は一緒だと思うぞ

コンクリートの上だと100Nで叩いてほぼ100Nで返され→即死
スポンジの上だと（同じ）100Nで叩いても10Nしか返されていない

901 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 12:12:08 ID:???

なんか高校物理の基礎が分かってない奴が湧いてるな･･･。

スポンジに100Nの力が加わるように殴ったら、100Nの反作用が手に加わる。
当たり前の話。

902 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 12:45:37 ID:???

>>901、もうちょっと丁寧にレスした方がよいのでは？そして高校物理、つうより
物理そのものの基礎でしょう、作用反作用は。で、俺のレス案。
>>900その他へ。
>100Nで叩いても10Nしか返されていない
正確には100Nで壁を叩くときと同じ腕の振りをしても10Nしか相手を
叩けない、従って反作用も10N。
このくらいの丁寧さが必要では？

903 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 12:53:57 ID:???

>>895
> 現実にスポンジをかなり強く叩いても痛くなる瞬間がないのはなぜですか？ということです。
強く叩くことは出来ない。
説明しづらいので床に落下した場合を考える。
床から力をもらって運動量が0になる現象。
力が加わえられている時間が長いほどその力は少なくて済む（力積）。
スポンジのようにつぶれていくものの場合は時間が長くなるので、
床がスポンジだった場合、コンクリートであった場合よりも小さい力しか働かない。
そのかわり床に接触し始めてから止まるまでの時間が長い。

904 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 12:54:40 ID:???

本当に45°の角度で射方投射したときが一番遠くへ飛ぶのでしょうか？

905 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 13:09:06 ID:???

>>904
真空中で飛ばすのならそうなります。空気中では空気抵抗のためにもっと低い角度で飛ばす方が遠くに飛びます。

906 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 13:12:30 ID:???

>>905
ありがとうございます。
やっぱり、空気抵抗考えたら違った結果になるんですね。

907 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 13:21:30 ID:???

>>901こそ高校物理の基礎が分かってない奴

908 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 13:55:03 ID:???

>>907
　もちついて。>>901は>>902がいうようにツンしてるだけ。
　「スポンジに100Nの力が加わるように」ときちんと言葉選んでる

909 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 14:04:13 ID:lL2wQI8R

当たり前を当たり前で終わらせる奴こそ、高校物理はわかっていても物理そのものはわかってないと思うけどな

910 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 14:14:42 ID:???

>>897
だからそれが作用反作用だろうが

911 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 14:43:16 ID:???

>>910
加速中は力が釣り合わないのかい？

912 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 14:48:11 ID:???

どーやらそーらーしーどー

913 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/18(日) 20:09:12 ID:???

>>911
んーあーちょっと言い方悪かったかな

90Nは加速に使われるってことは
90N自分の手にも力がかかってるって事
F=maをいいたかったんだ

914 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 02:16:50 ID:???

72km/hで走っていた質量2.2*10^3kgのトラックがブレーキをかけて止まった。
(1) このとき、発生した熱量は何Jか。
(2) (1)の熱量がすべて比熱0.44J/(g*k)の金属4.0kgのブレーキ板に与えられた
とすると、板の温度は何K上昇するか。

自分でやると答えが馬鹿でかくなってしまいます。
ちなみに、(1)は1/2*2200*(72000/3600)^2=440000
となりましたが、どこが間違っているのでしょうか。

915 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 02:29:36 ID:???

なぜ間違っていると思ったのでしょうか

916 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 11:48:48 ID:???

100km/hで等速直線運動する電車の窓から50km/hで石を投げたら、
窓から出た瞬間は石は電車の進行方向に100km/h、進行方向と垂直に50km/hの速度を持ってるよね？
これってつまり電車の外にいる人から見ると、
石は外に投げ出された後、空気抵抗もあるけど、しばらくは電車の進行方向に進む？？

あと、等速直線運動する車から飛び降りたら、なんで後ろにゴロゴロなるん？
飛び降りた瞬間は人も車と同じ速度持ってるから、前に進むんじゃないノー？？

頭こんがらがってきたお
誰か教えてエロいヒト

917 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 11:58:25 ID:???

>>916
> 石は外に投げ出された後、空気抵抗もあるけど、しばらくは電車の進行方向に進む？？
しばらくはってのは変だけど、そうだよ。

> あと、等速直線運動する車から飛び降りたら、なんで後ろにゴロゴロなるん？
ならねえだろ。

918 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 14:37:41 ID:???

>>917
まじ？？？あれって前に転がってるかな？？

919 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 14:55:50 ID:???

>>918
ごろごろする前は、一緒に進んでいるだろ。

920 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 17:20:35 ID:???

円運動でホドグラフの説明がわかりずらいです。
微分積分を使えばvやaは簡単に理解できるので
ホドグラフの理解は不要でしょうか？
大学でもホドグラフって必要なんでしょうか？

921 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 18:57:19 ID:???

>あと、等速直線運動する車から飛び降りたら、なんで後ろにゴロゴロなるん？
>飛び降りた瞬間は人も車と同じ速度持ってるから、前に進むんじゃないノー？？

友達に自転車で走りながら石でも落としてもらって観察しろ。

922 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 22:32:14 ID:???

>>920
ちゃんと速度が接線方向とか加速度が中心方向とかわかってればいいんじゃない

923 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 22:40:50 ID:nYZtJHWI

ガラスに入ってる体温計は
熱エネルギーから運動エネルギーにエネルギー変換してますか？
体温の熱で赤いやつを運動させてるやつと思うんですけど
使い終わったら振るあれです

924 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 23:12:05 ID:???

そういうことを言うと熱エネルギーって何さってことになっちゃうんじゃないだろうか。

925 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 23:52:20 ID:LTH+rS9L

部屋で冷蔵庫開けたままにするとどうなるの？

926 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/19(月) 23:58:36 ID:???

>>925
お母さんからｺﾞﾙｧ!!される。だからよい子は行わないように

927 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 00:14:31 ID:???

>>925
マジレスすると、コンプレッサーが回りっぱなしになって、熱交換のロス分の熱で部屋が暑くなるｗ

928 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 00:32:52 ID:???

>>921
前に進んでるよもちろん
ただ、転がり摩擦（という表現が転がるかわいそうな人間に適用
できるかは別）のせいで、減速しながら転がるけどな
それから、間違っても追い越していくことはない＠自動車のスピード一定時

929 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 00:33:47 ID:???

>>928は>>917へのレスの間違い

930 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 00:34:34 ID:???

さらに間違ったｗｗｗ
>>928は>>916へのレスｗ

931 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 01:02:23 ID:???

>>915
すいません。(2)が間違ってました。
4.0kgを、4.0*10^3gにすることに気づかず、
250000℃なんてありえないよな、と思い
(1)から間違ってるのでないかと疑ったわけです。

932 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 17:10:20 ID:eDNzj6pL

有限な長さの直線状導線ＡＢにＢからＡの方向に電流Ｉが流れているとあき、導線からの距離がｌで、∠ＰＡＢ＝Θ_1、∠ＰＢＡ＝Θ_2、であるような点Ｐにおける磁場の強さを求めよ。

ΔＢ＝μ_0Ｉ･(ｓｉｎΘ)ｄｓ/４πｒ^2

ｄｓ＝－ｌ･ｄΘ/ｓｉｎ^2Θ

Θは電流素片Ｉｄｓと、電流素片からＰへの位置ベクトルｒのなす角で、Θ_2≦Θ≦π－Θ_1

を使って、ΔＢをΘに関して、Θ_2からπ－Θ_1まで積分すればいいですよね…？友達が、
ΔＢ＝μ_0Ｉｄｓ/４πｒ^2

だと言ってきかないのですが…
答えは
μ_0Ｉ(ｃｏｓΘ_1＋ｃｏｓΘ_2)/４πｌ

ですか…？

μ_0は真空の透磁率です…

933 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 17:49:27 ID:???

いいんじゃないの？
お友達は何故sinが要らないと思ってるんだろう

934 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 17:55:04 ID:eDNzj6pL

>>933
友達いわく…ｓｉｎΘは向きを補正するために付けてるとか言ってて…意味がわからなくて…

ｓｉｎΘはベクトルの外積からでてくるんだよね…

935 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/20(火) 19:03:48 ID:???

>>918
後ろに転がれるくらいなら立てるわ

936 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/21(水) 08:47:49 ID:???

E=hνって大学受験の範囲外？

937 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/21(水) 14:23:59 ID:???

物理の質問は受け付けるが、試験の形式に関する質問は受け付けないよ。
E=hνを知らない受験生を大学がほしがるかどうかは自分が考えろよ。

938 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 11:57:56 ID:???

大学全体での出題率が１％程度で
さらにその大半が熱力学との選択で回避できるが
範囲内であることに変わりはない。

原子物理にしろ数学の確率分布・統計にしろ
重点的に演習をする必要はないが
理解しておくにこしたことはない。

939 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 17:46:52 ID:nrhiLIao

速さvで動く台の上速さwで動く物体を乗せたとする。
このとき、２物体を一つの系とすれば、この系の運動エネルギーは各物体の運動エネルギーの和である。
これは正しいですか？

940 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 18:13:49 ID:???

>>939
正しくない

941 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 18:17:54 ID:nrhiLIao

どこが違うか教えて下さい。

942 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 18:35:43 ID:???

>>939
正しいけど、運動エネルギーの計算には
いずれも地面からみた速度を使おうね。

943 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 19:33:15 ID:nrhiLIao

>>942
聞いていないことまでアドバイス、どうもありがとうございます。

944 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 20:18:08 ID:???

状態1から状態2に断熱膨張するとき

dQ=PdV+dU
PV=nRT
を用いて、
断熱膨張よりdQ=0として

(T2/T1)=C'(P2/P1)^(1-Cv/Cp)　までは求まったのですが、
積分のときの定値C'はどんな方法で決定したらいいんでしょうか？

945 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 20:46:32 ID:???

>>944
dQ=0の式を積分して
f(p,T) = 定数
みたいな形の式が出たでしょ。
これはp-T平面で曲線を表してる。
この曲線が点(p1, T1)あるいは点(p2,T2)を通ることを使えば
定数が決まる。

946 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 20:51:42 ID:???

>>939
物体A：質量=m、速度=v → 運動エネルギー=(m/2)v^2
物体B：質量=m、速度=-v → 運動エネルギー=(m/2)v^2
とすると、
AとBを合わせた系：質量=2m、（運動量=0から）速度=0 → 運動エネルギー=0

947 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 21:24:59 ID:???

>>945
(dT/T) = (1-Cv/Cp) * (dP/P)
から直接に求めちゃったのですが

logT = (1-Cv/Cp) * logP + C
で二点と変数が二つだから一意に決まりますね。
というか途中で計算を間違っていてC'は存在しないのか。

ありがとうございます。

948 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 21:45:43 ID:???

>>946
重心の運動エネルギーと系の運動エネルギーは違うぜ

949 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/22(木) 21:48:48 ID:???

>>948
系の運動エネルギーの定義は？

950 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 02:35:53 ID:???

>>949
回転のエネルギーが加わる。
＝（1/2）慣性能率I*角速度ω^2　だけ多くなる。
重心のは　(1/2)質量M*速度v^2　でしょ。これに自転の運動エネルギーが加わって
系全体の運動エネルギーになる。

951 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 02:39:39 ID:???

>>950
おいおい、>>939の話から回転を想像するかい？
動く台の上でタイヤを転がすってかw

952 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 03:00:49 ID:???

>>951
「重心」での運動エネルギーとの違いを云われたら、
他に取りうる自由度としては回転しかない。

>939で云えば、基準系に対して、それぞれがｖ、ｗの速度で動いてるんなら、当然両方の和に、両方の回転。

０回答は酷いねぇ(w。ｖ＝ｗで相対速度０の時、相互の・・・・と言う話で、
基準系に対しては題意が成立しており、初学者をからかっちゃいけない。

953 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 03:15:49 ID:???

>>948 の重心は（物体の重心ではなく）系の重心のことを言ってると思ったが

954 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 10:33:56 ID:???

平成教育委員会秋の学問大収穫SP にて
http://wwwz.fujitv.co.jp/heisei/02.html
理科の問題の方でコリオリの力が解説されていましたが
（この問題の場合ボールを "投げる"）

この同じ条件でボールを "転がした" 場合だと
ボールはどういう軌跡をするのでしょうか？

１. ボールを投げた時と一緒で B君の後ろ側（右に曲がる）へ軌跡を描く
２. B君に届く

また逆にB君からA君（円の中心）にボールを "転がした"らどうなるのでしょうか？

955 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 10:40:00 ID:???

>>954
やはり右に曲がる軌跡になる。床との摩擦で多少は引きずられて、
空中を投げる場合よりは曲がりは少なくなる方向だけど

956 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 10:40:14 ID:???

>>954
運動方程式立てて考えろ。

回転を考慮に入れず、摩擦は0に近似できるとすると、投げる場合と同じ軌跡になる。
あとはコリオリ力でググれ

957 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 12:39:09 ID:CCm+uATG

右に速さvで運動する上面がなめらかな台の上に、左に速さuで運動する質点を置いたとする。
このとき、台の上を質点がL移動する時間はいくらか。

この問題の解答では、台の上から見た質点の相対速度を求めて計算していましたが、観測者を大地に置いた場合、どのように解けば良いのでしょうか？

958 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 12:43:15 ID:CCm+uATG

連投申し訳ありません。
それとも、台は動いているから、大地からみれば長さLも動いていることになり、「質点が台の上をL滑る」現象を正確に観察するためには観測者を台の上に置かなければならないのでしょうか？

959 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 13:36:57 ID:???

>>952
物体の運動エネルギー＝物体を構成する個々の原子の運動エネルギーの和なの？

960 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 14:30:18 ID:???

>>958
台から見た物体の変位＝床から見た物体の変位ー床から見た台の変位

961 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 15:44:30 ID:CCm+uATG

>>960
なるほど。ありがとうございます。
そうすれば解けますね。

解答では相対速度を求めていたので、台の上からみた場合の解答だと思いますが、なぜこのような場合は'台に対する質点の相対速度で'Lを割らないといけないのでしょうか？

962 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 16:01:38 ID:???

>>961
問題文のLは、台に対して質点が移動する距離だから。

963 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 16:11:44 ID:???

>>959
熱エネルギーも運動エネルギーといってごねたらダメ？

964 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 16:16:02 ID:???

>>963
熱エネルギーには位置エネルギーも入ってるね。

965 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 16:22:17 ID:???

理想気体では？

966 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 16:46:25 ID:???

合金に含まれる2種類の金属の割合の求め方で、
金属Aの比熱と温度上昇量、金属Bの比熱と温度上昇量、合金の重さと比熱と温度上昇量がわかってるときは
金属AのmcΔt＋金属BのmcΔt=合金のmcΔtとmA+mB=m合金の連立方程式でいいんですか？

967 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 16:47:52 ID:???

電池、コンデンサー、抵抗の直列回路で
コンデンサーに蓄えられる電気量を時刻の関数として表すとき、
微分方程式を解くと、log│A-Q│(Aは定数)のように絶対値が出てきますが、
これの正負はどう判断すればいいでしょうか？

968 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 17:19:01 ID:???

>>967
初期条件

969 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 17:24:08 ID:???

│A-Q│=0となった場合はどうすればいいでしょう？

970 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 17:25:44 ID:CCm+uATG

>>962
ありがとうございます。
Lが台に対しての距離だから、速さも台に対しての速さにして割らなければならない、ということですよね？
ではもし「質点が地面上の距離aを進んだのにかかる時間」、であればaをそのままuで割れば良いってことですよね？

質問ばかりで申し訳ないです。

971 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 17:32:05 ID:???

>>969
>│A-Q│=0となった場合は
A=Qでおしまいだと思うが？

972 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 17:39:22 ID:???

>>970
教科書の相対速度のところ見直してみな。答えがそのまま書いてあるだろうから

973 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 17:55:48 ID:???

>>970
そうです。

974 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 18:09:50 ID:???

すいませんAは積分定数じゃないです。
――― -Q││+Q――正電池E負――――
│　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　│
――→――――――抵抗R――――――　Q>0
コンデンサーの電気容量はCです。
電流の正方向、電気量を図のように設定すると、キルヒホッフの法則より、
E = Q/C + R (dQ/dt)
これより、
│CE-Q│=αe^( -t/RC) (αは定数)
となりますが、例えば初期条件がt=0で、Q=2CEのときと
t=0でQ=0のときはαが同じ値CEになりますが、
絶対値記号はどう外せばよいのでしょう？

975 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 18:24:47 ID:???

>>974
絶対値をはずしたあと
±αをあらためてβとでもおいて、
初期条件でβを決めるといい。

976 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 19:06:32 ID:CCm+uATG

>>972-973
ありがとうございました。

977 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 20:28:18 ID:???

>>975
α、-αで場合分けしても結局答えは同じになりますね。
何故でしょう？想像できないです。

978 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 21:17:39 ID:???

>>977
変数分離で分数形にするあたりで
必要十分でない荒っぽい解き方になってるんでしょうね。
以下のようにすればいい。

dx/dt = -k x(t)

を解くのに

x(t) = f(t) exp(-kt)

と変数変換して解けば

df/dt = 0

となるから、f(t) = 定数
がわかります。

979 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 21:27:36 ID:???

>>977
最初仮定した符号が逆なら答えがマイナスに出るだけのこと。
何も不思議なことはない。

980 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 21:47:32 ID:???

いや絶対値はずすとかいう以前に
t→∞でコンデンサと電池の電圧が等しくなるんだから
E>=Q/C
(CE-Q)/C>=0
でCE-Qは必ず正だろうが

981 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 22:04:48 ID:???

それは充電する場合な
t=0 Q=2CE　っことは電池より電圧が高いよね
そしたらキルヒホックの式は

Q(t)/C=E+R(dQ/dt)こうなる

Q(t1)/C=EでI=0になるのでQ-CE＞＝０で絶対値の中の値は正になる

つまりE<Q/Cの場合電流の流れる方向が違うのでキルヒホックの式も
違ってくるというわけ

982 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 22:10:53 ID:???

hoff をホックと読むのは違和感が

983 ：980,981：2009/10/23(金) 22:15:56 ID:???

すまん、ホッフだな訂正

984 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 22:16:13 ID:???

絶対値外す前に初期条件で求めたαは何の意味があるんですか？
絶対値外してから求めた場合と答えは異なってきますが…

985 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/23(金) 22:18:35 ID:???

キルヒホッフという人は

グスタフ・ローベルト・キルヒホッフ
ドイツ　1824～1887
ガウスの弟子の一人

キルヒホッフの主な経歴

1849年、キルヒホッフの法則（電気）を発見する。多重通信の発達は
回路網を複雑にした。複雑な回路を流れる電流の計算は、当初は一つ一つ
オームの法則を使って調べる以外に方法がなかった。しかし、この方法では
電信線が新しく追加されるたびに、すべての計算を最初からやりなおさなけ
ればならない。こういった必要性からキルヒホッフの法則は誕生する。
このときキルヒホッフは20歳であった。

電気史偉人典
http://www.ijinten.com/contents/ijin/kirchhoff.htm

986 ：981：2009/10/23(金) 22:35:24 ID:???

すまん間違えた、この時、Qは減少するのでdQ/dtは負になるんだった

式はQ(t)/c=E-R(dQ/dt)だ
これを解くと
|Q-CE|=αe^(t/RC)で
t=0,Q=2CEで
Q=CE{e^(t/RC)+1}
t→∞でE=Q/C

混乱させてごめん

987 ： ◆ly/TAatdog ：2009/10/23(金) 23:49:27 ID:???

>>974
たぶん次のような公式（?）を使ってるんだろうけど、
∫(1/x) dx = log |x| + c　（cは定数）
この公式自体がイマイチだと思う。
（実数の世界限定なら）誤りではないものの、面倒なことが多い。

こちらの方が便利だと思う。
∫(1/x) dx = log cx　（cは定数）

988 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/24(土) 00:05:11 ID:???

>>987
おお、これは便利ですね。
定積分ではlog│x│を使うのが便利かと思いますが、
物理の専ら不定積分を求めるときは、その方がいいですね。

989 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/24(土) 00:22:01 ID:???

実数限定で定積分なら
b/a>0 のとき ∫[a,b](1/x)dx = log(b/a)
でいいでしょ

990 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/24(土) 05:26:12 ID:???

数ⅢC がまだ終わっていない高校３年生には
それらの公式は思いつかないな

991 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/24(土) 07:57:37 ID:???

>>984
絶対値外す前に初期条件入れるなら、||の中の符号は確定しているので
迷うことはないのでは？

992 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/24(土) 10:02:20 ID:???

物理を学ぶ者としては
せめて（最低限）数ⅡBの微積分の知識ぐらいは持ち合わせてほしい

993 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2009/10/24(土) 10:49:22 ID:???

高校物理質問スレpart 10
http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1256348852/