高校物理質問スレpart13

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part12
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1274293466/

質問です。
電池とコンデンサーをつなぐと、コンデンサーには一方の極板に+Qの電荷が、もう一方の電荷には-Qの電荷が現れます。
化学の勉強をした限り、電池とは酸化還元反応を起こして負の電荷である電子e-を出すものだと理解しています。
それで、極板の一方に負電荷である-Qが表れるのは理解できますが、+Qとは何ですか？
どこから、正の電荷が表れるのでしょうか？

>>2
じゃあ逆に聞くが
「負電荷e-」はどっから出てきてるんだね？
それだけが出るとすると、プラスマイナスが思いっきり偏るよね

>>3
電池からです。
適当な電池、たとえば
Cu(2+)+2e-→Cu

Cu→Cu(2+)+2e-

など。

片方の極板に電子が滞在して-Qを形成するのは理解できますが、+Qの正体は何ですか？

>電池とは酸化還元反応を起こして負の電荷である電子e-を出すもの
電子を（陰極から）出すだけではなく、陽極では電子を吸い込む

>>5
物質が原子からできてることは知ってるか？

>>6
はい、承知しております。

>>7
知っています。+Qは陽子ですか？

目高筋物理膣悶スレpart69

>+Qは陽子ですか？
最終的には、な

>>10
質問に答えていただきありがとうございます。

日常の世界での電荷分布は電子の過不足と思っておけば
よろしいのじゃ

質問させてください。

水平面に対して30ﾟおよび60ﾟ傾いた斜面があり、物体ＡおよびBが斜面上にあって、ひもで結ばれている。Ａが60�s、Bが30�sであると、物体は斜面上をどう動くか。ただし、斜面と物体の間に摩擦はなく、ひもによる抵抗もないものとする。

この問題をときたいのですが、何を使えば良いのかがわかりません。

摩擦力関係の法則を使うのかと思いましたが、摩擦はないものとするとのことで、行き詰まっています。

運動方程式を使う

>>13
中央に山の頂上があって、定滑車かなにかがあって、
左右に斜面があるわけね。
斜面に沿った両物体の加速度をとりあえずaとでもおく。
糸の張力をTとおく。
両物体の運動方程式（斜面に沿った方向の成分）をそれぞれ立てる。
未知数がa, Tの２つ。式が２つで解けるでしょ。

aの正の向きは、とりあえずどちらか決めておけばOK.
もし答が負になったら、はじめ決めたのとは逆の向きに
加速度が生じたんだと思えばいい。

>>13
物体Ａと物体Ｂの加速度の大きさは等しい（理由：ひもが伸び縮みしないから）
ひもが物体Ａを引く力と、ひもが物体Ｂを引く力の大きさは等しい（理由：作用反作用の法則による）

これだけ理解していたら、物体Ａの運動方程式と物体Ｂの運動方程式とをそれぞれ立てて
これを連立方程式として解くことは簡単でしょ。ひもの張力をＴ、物体Ａ,Ｂの加速度をａなどと置くとよい。

＞摩擦力関係の法則を使うのかと思いましたが、
設問と何の関係もない摩擦力が頭をよぎるというのは問題だと思う。
運動方程式とはどういうものかを理解していない可能性がある。
もし心当たりがあるなら教科書をもう一度読み返すことを提案してみる。

解けました！
解答下さった方々、本当にありがとうございます。
本当に助かりました。

┌−電源Ｅ＋─抵抗Ｒ─┐
├----コンデンサＣ----┤
┿━━導体棒..━━━━┿
平面中である。摩擦は無い
コンデンサの電荷０で、t=0からｔ＝Ｔまで導体棒の重心に手で力を加え導体棒を等過速度運動させた。
ただし、手でくわえる力の方向はレールと平行で、その大きさは時間と共に変化する。
そしてｔ＝Ｔの直後に導体棒から手を離したところ、その後導体棒はｔ＝Ｔでの速度のまま等速直線運動を続けた。

という問題で、
０≦ｔ≦Ｔの時刻ｔにおけるコンデンサーに蓄えられた電気量を求めよ。という問なのですが
解答は、コンデンサーには、導体棒に発生する誘導起電力がコンデンサーに掛かるので〜と求めていたのですが、
なぜコンデンサーには誘導起電力が掛かるかわかりません。自分のイメージでは、誘導起電力と電源の電圧が全く同じでコンデンサーに電流が流れないような印象なのですがこの時、どうなってるのでしょうか？

書いてないけど画面に垂直に磁場がかかってるんだよね？それはともかく、

>>18
>なぜコンデンサーには誘導起電力が掛かるかわかりません。
コンデンサと導体棒だけからなる回路にキルヒホッフを適用すれば自明では

>>19
ありがとうございます。磁場はその通りです
すいません。問題を勘違いしていたかもしれません。ｔ＝Ｔ以降はコンデンサに電流が流れないという認識は正しいですか？
それと、キルヒホッフは式を書いたらできる時もあるのですが、頭で状態が理解できないことが多いです。今、
０≦ｔ≦Ｔ中で誘導起電力は電源と逆方向に動いてると思うのですが、差し引きを考えずに、誘導起電力＝コンデンサに掛かってると考えても良いのですか？どうしてですか？

>>20　別人だけど
導体棒の両端をA, Bとすると、AB間の電位差というものがある。
それは任意の時刻で、
導体棒の起電力に等しいし、
コンデンサーの両端の電位差にも等しいし、
電源電圧マイナス抵抗での電位降下にも等しい。

>>21　途中で送信してしまった。

なぜなら、抵抗のない導線でつながっている部分はすべて
等電位だから。

>>21
>>22
ありがとうございます
つまり全部並列だからってことですか？
導体棒の動きが遅い時は導体棒の誘導起電力が小さいので、抵抗には大きな電流が流れて、電池−抵抗での電圧降下が誘導起電力に同じ値になると。
その時、電源から出て抵抗を通った電流と、誘導起電力で逆方向に流れた少量の電流の差は全てコンデンサを通るのでしょうか？
そしてだんだん誘導起電力が大きくなっていって、電流の差が小さくなって、電位差が釣りあった時にコンデンサに電流が流れなくなると。

>>23
そうです。

電流についてはコンデンサーの横の３叉路に
流れ込む電流をI1、流れ出す電流をI2, I3としたときに
I1 = I2 + I3
みたいに考えればいい。

基本的な質問ですみません。
充電した2つのコンデンサの片側の端子同士をつないだとしても
電荷の移動は一切、起こらないと考えて良いでしょうか？

起こらない。

>>26
どうもありがとうございました。

断面積Sのシリンダーが鉛直に置かれている。
シリンダー上部には質量を無視できるピストンがはめ込まれ、
シリンダー内部には理想気体が封入されている。
シリンダーは断熱材で覆われている。

初め、ピストンの底部はシリンダーの底から高さh0の位置にあり、
シリンダー内の理想気体の絶対温度はT0、圧力はP0
外部の大気の絶対温度はT0、圧力はP0、重力加速度はg

ピストン上部に質量Mの重りをゆっくりのせたところ、
ピストン底部がシリンダーの底から高さh1の位置に下がって静止した。
このときの理想気体の絶対温度T1をT0、P0、h0、h1、M、S、gを用いて表せ。


重要問題集です。
解答ではボイル・シャルルの法則で解いていましたが
熱力学第1法則でも解けますか？

ΔU＝W　となると思うのですが
外部からされた仕事がどれなのかがわかりません。

磁石のS極に糸をつけ、振り子を作り水平なアルミ板の上で振らせると、振幅が急に小さくなった。
これは、磁石が金属板の近くを移動するときにアルミ板に渦上に流れる電流が生じたためである。
磁石が最下点を通過するとき、アルミ板に流れる電流の向きはどうなるか。

という問題で、解説には
磁石の運動の前方では磁石による下向きの磁場が増加し、後方では減少する。
したがって、レンツの法則で…
と載っているのですが一文目は何故そうなるのでしょうか？

>>29
前方：N極を下にした棒磁石が近づいて来る
後方：N極を下にした棒磁石が遠ざかって行く
ということでは。

>>28
それボイル・シャルルで解けるの？等温変化でもないのに。
仕事量は、Mg(h1-h0)か∫[h0,h1]p(x)Sdxかって事だよね？「ゆっくり乗せた」って事は後者なのかな。
すんません、物理ちゃんとやってないのでお役に立てません。

って　ああ答えにh1含めてよいのね、それでボイル・シャルルで解けるのか。
君は頑張ってh1も消した答えを求めてください、でもその代わり比熱がいるはずだよな。

>>30
何故N極を下にした棒磁石が近づいてくると下向きの磁場が増加するんですか？

>>32
磁場はN極から出てS極に向かうと定義されてるから。

>>33
でしたら上向きの磁場が増加するんではないんですか？

>>34
N極近傍の磁場の図を描いてみたら。

>>34　別人ですが
地球は磁石だけど、北極にS極が、南極にN極があるの、わかってる？

磁石の外側ではN極から出てS極へ向かう磁場があるけど
磁石の中では、S極からN極へ向かう磁場がある。

>>35
なるほど、なんとなく分かった気がします
有難うございました！

>>36
なるほど、何だかややこしいですね…

>>31
回答ありがとうございます。

「おもりにはたらく重力がした仕事」等、
それぞれの力のする仕事はわかるのですが
「外部からされた仕事」のどれが外部なのか、
Mg+P0Sなのか、それとも力のつり合いを保って動かすのかが
いまいち理解しきれていません。

問題文に「ゆっくり乗せた」という表記がなかったら
仕事も変わるということでしょうか？

>>39
・位置h0のピストンに質量Mの錘を載せる、ピストンはビョンビョン振動した後、ガスの内部減衰がダンピングとなりh1で止まる。＝＞Mg（h0-h1）
・錘をそおっと止まる地点(h1)まで手を添えて置く。=>∫[h0,h1]（p(x)-p0)Sdx
だと思う。当然両者じゃ仕事量は異なるし、結果のh1の値も変わってくるだろう。
前のレスでは後者の式間違ってたな。

>>40
あやっぱ前の式で良いのか・・・君の疑問と同じ処で躓いてる。
それだと前者もmghだけじゃなく外圧も入れなきゃいけないのか。
あてにならなくてスマン。

あと解ってるだろうけど、元の問題解くのにこんな遠回りはするなよ。

運動方程式のtを消した方程式は全て覚えておかないと入試できついですか？
tが入っているものは観測出来る運動をそのまま式にしているので簡単に覚えられるんですが、数学的に処理した後の式はなかなか覚えられなくって
特に斜め上に投げた物体の運動ってのがどうも･･･

>>42
> 運動方程式のtを消した方程式
どんな方程式か知らんが、結果より導出の筋道を知っている方が重要。

>>43
このスレの人でピンとこないってことは俺の使ってる参考書で紹介されてるだけかもしれませんね
水平投射
�@x=v0t
�Ay=1/2･gt~2
�By=g/2v0~2･x~2
（v0=υ0、初速度）

�Bが�@と�Aからtを消した方程式です

それはどの教科書にも乗ってる
ここの人間だからこそ「運動方程式のtを消した方程式」なんて言われても分からない

まあ方程式一本覚えられないなら入試は基本的に厳しいんじゃないの

どうせ一次元で出来れば充分なんだし（二次元でも分離可能）
運動方程式くらい微分積分出来るようになる方が早いと思うが。
保存してるかどうかもぱっと見で分かるようになるし

それは運動方程式とは呼ばない
（そもそも方程式じゃないし）

その式そのものは、ここの人なら当然知ってる

覚えて損はないが、覚えてなくても損はない
テストのときに１０秒使うか、今１０分くらい使って覚えるか、好きにしたらいい

ちなみに俺は覚えてない

>>44
> �@x=v0t
> �Ay=1/2･gt~2
運動方程式じゃねえ

どう見てもエネルギー保存則の特別な場合なんですが

ma=Fというのが運動方程式で
y(t)=1/2･gt~2っていうのは軌跡かな

>>50
軌跡はそれこそtを消去したxとyの方程式であらわされるもんでは。

高校の物理の教科書の中でお勧めと物理の参考書でお勧めを教えて下さい。

>>51
パラメーター表示でいいじゃん。時間tは極めて自然なパラメーター。

>>53
それ軌跡って言うのか普通？

y(t)ってあまりいい呼び方がない気がするな

時間に対するY方向の変位

>>40
>>41

なんとなくわかったような気がします。
ありがとうございました。

円運動、万有引力の問題です。

宇宙空間にある球形の天体ついて考える。
この天体の半径Ｒ、密度は一様であり、質量はＭ
万有引力定数をＧとする。
（ただし、Ｍは十分大きく、この天体が他の天体から受ける力、
天体の自転や表面を取り巻く大気についてはいずれも無視できる。）

問１:この天体上に小球がある。この小球が天体から受ける重力の大きさを
　　 万有引力の法則を用いて求めなさい。（小球の重さはｍ）
問２:「ガリレオはピサの斜塔から質量の異なる物体を同時に、自由落下させ、
　　 それらが質量の違いによらず同時に着地することを示した」という逸話がある。
　　　本問で考える天体の表面において同様の実験を行えば、逸話と同じ結果が得られることを
　　　問１の結果に基づき説明しなさい。ただし、物体の落下始点はＲに比べ十分小さいとしてよい。
　　　（必要な物理量は各自定義し、明示しなさい。）

問１はＧＭｍ/Ｒ^2だと思うのですが問２がわからないです。
教えてください orz

山田涼介が存在してる事で皆が迷惑してる
存在自体無駄な山田涼介は早く消え去れ

>>58
> 物体の落下始点はＲに比べ十分小さい
落下始点の地表からの高さはＲに比べ十分小さい、では？

>>58
F=ma、 a=F/m (aは質量mの物体に働く加速度)である事と
その式から質量mの物体に働く「力(重力)」を考えれば分かるんじゃ無い？

例えば、質量 m1の物体と質量 m2の物体に働く「力」と「加速度」をそれぞれ比較する。

>>60
すいません。そうですね＞＜
>>61
ありがとうございます！
おかげで方針たちました＞＜

熱のエネルギーに関する質問です。

落差60mのダムを落下してきた1m^3の水が下の貯水槽で静止した
このときの水の温度上昇はいくらか
水の比熱は4.2J/(g･K)、密度は1g/cm^3とする


答)水1m^3は1000kg=1*10^6g
水の吸収熱はQ=4.2[J/(g･K)]*1*10^6[g]*t[K]
投入熱=水が失った熱エネルギー=1*10^3kg*9.8m/s^2*60m
Q=投入熱なので4.2*1*10^6*t=1*10^3*9.8*60
よってt=0.14K

これは参考書の答えなのですが、投入熱と水が失った熱エネルギーの重さの単位が
gとkgで違うまま計算しており、間違いではないかと思うのですがどうでしょうか
分かりにくい質問ですみません、どなたかお願いいたします。

>>63
それは単に放り込んでる公式で使われている単位が kg か g かの違いだと思うけど。
位置エネルギーの公式 mgh に現れる質量mの単位がkgだというだけ。
計算した結果のエネルギーの単位は熱量と同じJ(ジュール)なので、問題ない。

>>64さんご指摘どおり単位はJと考えると納得出来ました。
大変助かります、どうもありがとうございました。

>>63
「水が失った熱エネルギー」は「水が失った位置エネルギー」の間違いだよね？

それは思ったわ

>>58残念ながら最近といってもかなり前になるが質量の大きい物体のほうが早く落下することが確認された。
ニュートン物理を論ずるスレッドでないことをよく理解したうえで投稿。しよう

　　　　　　　 ＿＿＿_
　 　 　 　 ／　　　　　＼
　　　　 ／　 　⌒　　⌒ ＼　　 何言ってんだこいつ
　　　／　 　 （●） 　（●） ＼
　 　 |　 　､"　ﾞ)（__人__）"　　）　　　 _＿＿＿＿＿＿＿＿＿_
　　　＼　 　 　 ｡｀ ⌒ﾟ:j´　,／　jﾞ~~| | |　　　　　　　　　　　　　|
＿＿／　　　　　　　　　　＼　 |_＿| | |　　　　　　　　　　　　　|
| |　/　　 ,　 　 　 　 　 　 　 ＼ｎ||　 | |　　　　　　　　　　　　　|
| | /　　 /　　　　　　　　　r.　 （ こ） | |　　　　　　　　　　　　　|
| | |　⌒ ーnｎｎ 　 　 　 　|＼ (⊆ｿ .|_|_＿＿＿＿_＿＿＿＿_|
￣ ＼＿_､("二）￣￣￣￣￣ｌ二二ｌ二二　 ＿|_|＿_|＿

>>68
それは何時、どこでの話？

>>70よく記憶してないが確か新聞の囲み記事にも乗ったはずなので、友人に手当たり次第に聞いてみたら？

>>71
何ていい加減なｗ

>>68
２行目　なんというお前が言うな

高校物理スレだぞタコ

と言うか、質量の大きい物体に働く重力加速度と小さい物体に働く重力加速度が異なるとなると
「等価原理」が破れて世界中、大騒ぎになるはずなんだが。

換算質量

換算質量もニュートン力学の枠組みで語れることを付け加えておく

いきなり換算質量って何を言ってるんだ

たぶん>>68の事だと思う。
地球自体が落下する物体にかかる重力の反作用で動くことを考えれば、今の問題は2体問題になる。
F/mのmは換算質量に取り替える必要がある。

すると、落下する物体の質量も考慮に入るだろう。

＞Ｍは十分大きく

先生！何故「せいり」がないんですか？

何を言っているんだ君、男だからだろ。

違います！　「相対性理論（そうたいせいりろん）」から
「せいり」を無くすと、「相対論（そうたいろん）」になるんです！

>>81
つまらなすぎて死ぬかと思った

そっとしといてやれ

笑う気にもなれんな。

　　　f｀::'ｰ ､,-､-､_ ＿,....-- ､_　　_,....-=―ヽ―-､-､_ 　　　　　　　､ミ川川川彡
　　 ,.r'‐'ﾞ´ヽ,r'　 ヽ ＼ー､_:::::::::／,´:::::::::::,:::::::,::::::::ヽ::＼｀ｰ､ 　　　　ミ　　　　　　　彡
　,〃ｨ　 ,rヽ'-ヽ i　､ ､ ヾ,､ ｀'y',ｨ´/::::::::／|::::::ﾊ_::::::::ﾄ､::::＼　＼　　三　 ギ 　>>81　 三
r'/〃//　　　　| i!　|, ＼､_｀ｰ!rf.,ｲ-,ｨ/u ﾉ::::/ |::::｀::::|iヽ::::::ヽ　　ヽ. 三 　 ャ　は　 三
iヾ!ｌ i /,.=ヽ　　i,ケ ﾊ,i', Y't=ﾗﾞ,〉'|::::r'|!　彡´　,!--､ |i!|::|::i::::::',　　 ', 三　 グ 　　　 三
　 {ヾllｯ-,　　 〃ﾉ'-'､||ii i|ｉ| |-/! /＾ヽ　　　　´　　 ヾ|从ﾉ::i::::| 　 |｜三 　で　　　　 三
　　>|ﾞ! 0ヽ　ﾉ' ´ 0　ﾚﾉWﾉi |,.､!/ 0　　　　　　 0　　',' ﾚ|,ｲ::::i,,_　|　!三　 言　 ひ 　三
　　',i ヽ- , 　　　　 _, "　 |i| |　|　　　　　　　　　　　　　´ '´ハ',Y　 .!三　 っ　　ょ　三
　　/l　　 ｀　　　　　　　　!| |　i　｀´ r　　　　　'ｰ‐' u　　　（-, ' | 　 !三　 て　 っ　 三
　 /久　　　　　　　　U　 |! i|'´'､u　　　　　　　　　　　　　 z_,ノ/ .i　|三　 る　 と　 三
　/ｲ |ヽ '＝=..‐_､　 　 　 |!,'|Y´,ヽ　 _＿＿　　　　　　　 ﾊ_ ,／i　|　|三　 の　 し　三
　|ﾄ|､',::::＼　　　　　_,.-‐ｲ//-'´::::!＼'ー‐--ﾆｭ 　 　 ／ ﾄ_､　_| _!,=,|三　 か　て　三
　 〉:ヾ_'､::::｀ｰ‐r＜　　 //ｲ|::::::_､:::｀7i＼ ＿＿,..-‐'´　　.| |｀ﾞ"::"::|-"三　 !?　　　 三
　'ー‐'´¨｀'ｰ､/,rｹ　　/,'1ﾉ人'-‐'｀y'/::::, i|　,!,　　　　　　|｀iiｲ:::::::::|　　彡　　　　　三
　　　　,〃7,‐/　{ 　 ´_,-'´ ,,‐!､=,/.〃::::i i|kハ　　　　／　,ヾ､::::::|.|!　　彡川川川ミ
　　　,ｯ'､_〃'f　/ﾞ-<´　　r〃　〃 /ｲ::::,!ｯ'/　 ',　　／　／ 　 |ﾄ､:|:ﾘ
　　rir'　〃,y'､久_,.rヽ／〃　 川/iｹir'〃/　,-'水´　 /　 　 〃　 ＼
　 f::}'ｰ'〃_i| /::::f|::::',　 .〃　r/if |||ir' f|　ﾚ'　r'o |　.〃-､ 〃　　 　 "i
　 ,);'ｰｯﾞ-. ﾚ:::::/_|::::::',_,〃=_､!!||　!i/　||:,ri 　 !o　∨/_）_〃　 　 　 　 |

１kgの物体に１（m／s)／sの加速度を生じさせる力を　１N

１Nの力で物体をその力の方向に１m動かした時の仕事を１J

１秒間に１Jの仕事をするような仕事率を１ｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ

J/s=Wだ。wって何だよ。

1ワラですかw

c=1/√(ε_0/μ_0)
の次元的な整合性の確認法を教えてください

間違えてすみません。
c=1/√(ε_0*μ_0)でした。

>>89
透磁率の単位はN*A^-2、
誘電率の単位はN*V^-2=N*A^2*s*^2*J^-2

だから、μ*εの単位は、
N^2*s^2*J^-2=s^2*m^-2

これから、1/√μ_0*ε_0 の単位というのは
(m^-2*s^2)^-1/2=m/s となりまして、
左辺は確かに速度の次元を持っていることが分かります。(次元だけでなく、数値を実際に入れてみたら光速の値とちゃんと一致することが分かります)

面倒だから単位でまとめてやったけど、誘電率と透磁率の単位を最初から、[長さ、質量、時間、電荷]の次元にバラしてやって計算しても当然同じ結論になります

ごめん訂正
>左辺は確かに速度の次元を持ってることが
左辺じゃなくて右辺ですね
光速cは明らかに速度の次元を持ってます

>>91
どうもありがとうございました。

申し訳ありませんが、[F/m]=[N/V^2]の変換法を教えていただけませんか。

>>93
とにかく全部をメートル、キログラム、秒、アンペアで表す

>>93
一例だが、
F*m^-1=(C*V^-1)*m^-1=(J*V^-1)*V^-1*m^-1
=J*m^-1*V^-2=N*V^-2
となります
F=C/VとV=J/C とかの電磁気の単位抑えておけば難しくないかと。あるいは>>94全部次元にバラして納得するのもあり

ボイルとシャルルはそれぞれ温度、圧力が一定という条件があるのにあわせてもいいんですか
試しにＶ＝２ｖとしてそれぞれ使うとｐ／２、２Ｔとなって、３ｖとしてｐ／３、３Ｔ
この二つをボイル＝シャルルに代入すると別の値になってしま居ました

>>96
なんで体積が変わった時に、圧力と温度の両方を変えるの？
一緒にすると言うのはそういう事じゃ無くて、両方を考え合わせると
PV=nRT の関係が成立すると言う事。

>>96
f(T)をTのみの関数、g(p)をpのみの関数として
ボイル pV=f(T)
シャルル V/T = g(p)

シャルルよりV = T g(p)と書けるから、これをボイルに代入すると
p T g(p) = f(T)
変形して
p g(p) = f(T)/T
この左辺はpのみ、右辺はTのみの関数。これらがp,Tの値によらず
常に一致するということは、両者が定数（bとおく）に等しくないと
いけない。よって
p g(p) = f(T)/T = b
そこでf(t) = b Tをボイルに代入すると pV = bT
ゆえに pV/T = b = 一定。これがボイルシャルル。

>>97
>>98
ありがとうございました！

>>94
>>95
どうもありがとうございました。

無重力の宇宙空間で　質量1kgの物体に１Nの力を加えるとどうなりますか？

1m/s² の加速度が生じるでしょう

ttp://imepita.jp/20100925/807350
上記の画像において、Aは滑らかなレールに沿って水平方向に移動でき、糸の重さは考慮しないとします。
質量mの小球CがBに対して速さuで衝突したとき、反発係数をeとして、
Bが最高点に達したときの速さを求めよという問題です。

この問題は運動量保存則を使って解けばいいのでしょうか？
力を図示し運動方程式を使って解こうと思ったのですが、
どう物体が動くのかうまく考えられませんでした。
また、運動量保存則が使えるのは水平方向のみですか？

>>102　1m/s² の加速度が生じる　とは　どういうことでしょうか？

　　　　1kgの物体はどのような速度で運動するのでしょうか？

>>103
　うっわ、いかにも試験用の問題って感じのわざとらしい条件の問題ですね。
これは、糸の拘束下で最高点と言う条件をうまく使って、
水平方向の運動量保存と　衝突後のエネルギー保存で立式して、解けばいいと思います。
　で運動量保存則ですが、本来はベクトルで考えるべきですが、
この問題の様な場合は、水平・垂直それぞれ独立して考えてOKで、
更にこの問題では、滑らかなレール等のガジェットで垂直方向については無視できる様に条件を付けてあります。
（垂直方向は、重力が働いていたり質量無限として扱う地面が有ったりで、運動量保存での立式が難しい場合が多い。）

>>104　中学の教科書を読め。

>>104
静止した1kgの物体に1Nの力を1秒加えたら、その物体の速度が1m/sになる、という意味。

>>105
難系問題集の練習問題に類題がありました。調査不足でしたね・・・
鯖落ちのあと解答を提出したのですが、おそらくあっているみたいです。
有難うございました。

>>104
力を加える前の速度による。

力とエネルギーの違いってなんですか？

>>110
次元が違う。
力には方向がある。エネルギーには方向は無い。
力はニュートンの運動方程式に直接出てくる。エネルギーは運動方程式を1回積分した式に出てくる。
等いろいろ違う。というか同じ点を見つける方が難しい。

力も運動量も(本当は)ベクトル。
エネルギーはスカラー。

エネルギーは(基本的に)保存量、力は保存量では無い。

ある物体Ａの上に物体Ｂをのせて斜面を滑らせます。
ＢはＡの上にのったままでした

このときＡと斜面の間には摩擦がないです。

このときの運動方程式で、ＡとＢの間の摩擦は含めなくてもいいんでしょうか
ＡとＢを一体としてみると、考えなくてもいいんですが・・・

名問の森P.26の問題です

>>113
＞ＡとＢを一体としてみると、考えなくてもいいんですが・・・
「ＡとＢを一体としてみることができるかどうか」は設問に書いてあるんじゃないの？例えばAの表面がとてつもなく広くて
その面上でBがAに対して相対的に動くのであれば、ＡとＢを一体としてみることなんてできない。

＞このときの運動方程式で、ＡとＢの間の摩擦は含めなくてもいいんでしょうか
「ＡとＢの間の摩擦」は設問では具体的に与えられているの？仮にＡとＢの間に摩擦があってもなくても、
Aが平板状であれば（Aの上面が水平面に対してなす角と斜面が水平面に対してなす角とが一致すれば）
結果としてAとBの加速度は同じになるので、「摩擦を考える」必要はないと思うけど。

>>114
>ＢはＡの上にのったままでした
って書かれてるじゃない。

>>113　て事で、その状態が続く限り一体として考えた方が楽。

ありがとうございます。

実のところ作用反作用がよく分かっていないのです。

ある物体Aを手で引っ張って動かすと、Aが手に引かれる力の反作用で
手がAに引かれる力が存在するわけですよね。

そうすると±０で動かない気がしてならないのです。あくまでも
注目する物体は一つだから、Aに注目したときAが手に引かれる力
のみを考えるという解釈でいいのでしょうか？
手がAに引かれる力は、手に注目したときの力ですから

>>116
座標系についてよく学ぶといい

>>117
座標系で調べると・・・なにやらややこしい。
学校の先生にでも聞いてみます

ありがとうございました

>>116
とりあえずその理解でOK。
一体でない物体A・Bの間に力が働く場合、
BがAに及ぼす力が有れば、反対向きで同じ大きさの力がAからBに働いている。

>>118
ムツカシイ事まで調べなくていいけど、どの物体を中心とした座標軸で考えればいいか、って事について考えた方がいいな
そのままだと慣性系の問題で困るぞい

あー、横レス(便乗)だけどそう言う事か。
力を受けて加速されている物体は外の座標系から見ると一方的に力を加えられて加速しているだけ。
加速している物体及び手を基準にした座標系から観測すると、慣性力が現れて手を押し返している。
手が物体を押す力と物体が手を押し返す力が釣り合って（この座標系から見ると）動かない。

>>121
そりゃ変じゃないか？
物体に手が押す力しか働いていなかったら動いちゃうぞ。

>>121
> 手が物体を押す力と物体が手を押し返す力が釣り合って
よくある間違い。釣り合いは一つの物体にはたらく力の間の関係。

物体を基準とした座標系で見た場合、
物体は、手に押される力と慣性力が釣り合って動かない。
手を押し返しているのは慣性力ではなく物体が手を押す力（反作用）。
手には更に慣性力も手を支える何らかの力（体が手を支えている）も働いて全体として釣り合っている。

ttp://www.uproda.net/down/uproda145463.jpg

重要問題集の問題です。
[ウ]なんですけど、解答ではAとPの電荷の保存の式を立てて出してます。

このとき、スイッチを閉じる前後での、3つのコンデンサーに蓄えられている
電気量の合計は何故保存されないのでしょうか。

具体的にいうと、
スイッチを閉じる前のC1の電圧が2E/3、C2の電圧がEなので、
スイッチをとじた後のC1〜3の電圧をV1〜V3として、

2CE/3 + 2CE = CV1 + 2CV2 + 2CV3

が成り立つのではないかと考えましたが、成り立たないみたいです。
他の問題では、このようにして解いているものもあるのに、何故この問題はダメなのか分かりません。

>>125
保存するのは、孤立領域の電気量の和ね。
いまの場合、孤立領域は２つあって
・C1の下の極板＋C2の上の極板　と
・C2の下の極板＋C3の下の極板　だね。
（もうひとつ、C1の上の極板＋C3の上の極板、があるけど
　ここの電気量の保存は、上記２つの保存から導けるから
　考えなくて良い）

あとは、電位の関係（ループを一周したら、電位がもとに戻る）
を上記２つの保存則と連立すれば、V1, V2, V3が求まる。

>>126
コンデンサーに蓄えられた電荷の保存、なんて元から成り立たないんですね。
勘違いしてました。
丁寧に説明して頂いてありがとうございます。

こっちに大学で習う力学の質問しちゃだめですか
質問スレ荒らされてて…………

>>128
力学･解析力学part2
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1284697460/

波源ＡＢがあって、Ａから右向きに波が出ているとき、
Ｂから逆位相の波を出すと、ＡＢ間では波は打ち消しあって生じない、と習いました
しかし図に書くとどうやっても打ち消しあわないのですが……
逆位相とは、上向きの波が出たときに下向きの波を出す関係ですよね
Ａから出したＡＢ間の波を打ち消すようなＢからの波とは、どのようなものですか？
よろしくお願いします

>>129
ども

原子質量単位の[u]の読み方は「ユー」で良いのでしょうか

>>130
打ち消し合わないよ。
A, Bから出る波の振幅が同じで減衰しないとき
一般には定常波（節と腹のあるやつ）になる。
節の位置では打ち消し合うけど、腹の位置では強め合う。

逆位相というのは
一方が山なら他方が谷
ということ。

磁気のところで質問があります。

導体棒が磁界を横切る場合、
（磁束密度）×（単位時間当たりの通過面積）
が誘導起電力の大きさになるのはなぜですか？

導体棒が銅線の上をすべったりしてコイルみたいになって、コイルを貫く磁束が増えるときには理解できるんですが、
ただ棒一本しか無いときに、この式が成り立つのがわかりません。

ローレンツ力と、それによって生じる電場による力の釣り合いから求めるやり方だと理解できたのですが、
「長さaの銅線OPを点Oを中心に一定の角速度で回転させる」
といった問題のときに、通過面積の式で誘導起電力を求めると
Bω(a^2)/2となります。
これをローレンツ力で求めるときには、(ローレンツ力)=evBにおいて、v=aω/2としなければ、通過面積の式で求めた値と合致しません。
これはOPの中点の移動速度で、電子が銅線に均一に分布しているときは電子の平均速度として納得できるんですが、
実際は電子はローレンツ力によって偏在していて、平均速度はaω/2よりも大きくなるので、誘導起電力が異なる値になってしまいます。

わかりにくい質問ですが、どなたか説明お願いします。

>>135
平均速度で考えるのは、結果はほとんど一致するけど
原理的には間違い。
電子の定常分布は、各部の電子に働くローレンツ力と
電子の偏在で生じたクーロン電場Eとがつり合う、という条件で
決まる。つまり、E=erωBでrは回転中心からの距離。
このEをr=0からaまで積分したものが電位差＝起電力。

その他の点の理解は正確だと思うよ。

>>136
細かいところで悪いのですが、
×E=erωB
○eE=erωB
ですよね？
積分したらちゃんと出て、納得できました。
ありがとうございました！

もう一つ聞きたいのですが、
先ほども書きましたが、
「導体棒が磁界を横切る場合、
（磁束密度）×（単位時間当たりの通過面積）
が誘導起電力の大きさ」
というのは、
なぜでしょうか？

ローレンツ力で考えて出た結果が（磁束密度）×（単位時間当たりの通過面積）の値と一致したから
なんて理由ではないですよね？

>>137
eを忘れてましたね。

起電力の話ですが、高校物理では「偶然一致した」と考えます。

特殊相対論まで学ぶともう少し理解が深まります。
地面からみて空間に磁場だけがあり、電場がないとします。
等速度vで動いている導体棒が止まって見えるような座標系があるとします。
その座標系では、磁場に加えて電場v×Bが見えます(*)。
（物体の速度が見る座標系によって違うように、電場や磁場の値も座標系に
　依存します。）
なので、「一致する」のは必然です。

(*)正確には因子√{1-(v/c)^2}倍だけ違うかも。

>>138
しばらく頑張りましたが……
理解できませんでした(；ω；)ごめんなさい

でも高校物理では説明できないってことだけでもわかってすっきりしました。
丁寧な解説、ありがとうございました。

>>133-134
やはり打ち消しあわないのですね
ありがとうございました

特定の周波数しか出て無くて(純音)、スピーカーAB間の特定の位置を選べば打ち消しあってるけどね。
打ち消しあってるのはその場所だけ(定在波の節)

良く考えると別に純音じゃ無くても、スピーカーAとBが逆位相の音を出していて、
二つのスピーカーのちょうど中間地点で聞いてれば打ち消しあってるね。
（距離的に中間になる直線上）

教科書が言う「打ち消し合う」と言うのはそう言う意味かも。

クーロンの法則の定数K=1/(4πε_0)となる理由を教えてください。

>>143
ガウスの法則：流れ出す電気力線の本数＝Ｑ/ε_0
を使ってクーロンの法則を導けばわかる。
4πは、球面の表面積4πr^2から来ている。

球面の -> 球の

自然長L、ばね定数kの軽いばねの先端に質量mのおもりをつけ角速度wで等速円運動させます。


この円運動の半径をrとすると、向心力mrw^2=ばねの力k(r-L)なので、
r=Lk/(k-mw^2)


wが十分に大きい時はrが負となり不合理ではないでしょうか？

実際に振りまわしてみればわかるけど
それｗは√(ｋ/ｍ）以上にできないんだわ

角速度上げてってｗが√(ｋ/ｍ）に近づくと
ｒが無限大に発散してフックの法則が成立しなくなり
現実的に無理

>147

確かにそうですよね。ありがとうございます。

>>130
単純にスピーカー（ユニット）を考えると、
むき出しのユニットの振動板（コーン紙）の前面と後面とは
位相が全く逆になる波源になるでしょ？
だからっつーわけじゃないけど（まーそーゆわけで）箱に入れて、
前面と後面を絶縁するわけね。
水に棒を入れて水平に動かしたのでは
垂直に動かしたようには波が良く出来ないのも同じこと。
（でも水面の波は（本当は）非常に特殊だからね、音みたいに単純じゃない）

波に関して質問です。

1.ニュートンリングの問題を解くにあたって
光の屈折は考慮しなくても構わないのでしょうか？

自分の使っている問題集では、見た限り屈折に関して特に記述が無いのですが、
球面状のガラスから空気中に光が出る際に屈折により光の向きが変わるので
光路差を斜めで計る　みたいな…のは無いのかなーと…。

2.回折格子などにおいて､同じ場所を通らない筈の光が強め合うというのが
ちょっとイメージが沸かないのですが…。
波が強めあうためには同じ場所を通らなくても良いのでしょうか？

理由も教えて頂けると助かります−。
使ってる問題集はZ会の「実力をつける物理」です。
ニュートンリングに関しての問題は例題122です。

>>150
１．ニュートンリングが出来る範囲じゃ、屈折角は十分無視しうるということでしょ。
逆に屈折角が問題になるような範囲では、空気層が大きく干渉性が失われてる。
２．疑問が解らない。
二つのスリットを通った波が干渉して縞模様を作るのとかは納得してるの？

回答ありがとうございます。
説明不足で申し訳ありません。

1.については理解できました。ありがとうございますー。

2．についてですが、ヤングの実験は多分大丈夫です。
回折格子の説明に良くある図とか見た感じだと

θ度に反射した2本の光の光路差がdsinθだからdsinθ＝ｍλなら…
とありますけれど、2本の直線が平行だとそもそも交わらないんじゃないかなー…みたいな。

距離が離れている光でも影響を及ぼし合うのか
観測する地点が遠いので角度が少しズレても気にしなくても良いのか
だとは思うんですけれど、ちょっと自分では良く分からなかったので。

>>152
君の２つの目の玉から、月面上の一点に向けて２本の直線を引く。
その２本の直線は、君の近くではほぼ平行だね。

>>152
干渉縞自体は光の波長に対して十分広いよね。
反射が一点に集光するというイメージでなく、
ある反射角においては　複数の反射点からの光が一つの波面を構成しうる（角度がずれるとそうはいかない）というイメージで理解しては。

ｈｍー・・・
返答ありがとうございましたー

反射型ニュートン環について質問があります。中心が暗くなる理由を教えて下さい。次の２つのうちどちらが正しいのでしょうか。
(1)上の曲面と下の平面が完全に接触しているために光が完全に透過し反射光がないから。
(2)原子レベルで考えれば、上の曲面と下の平面にはわずかに隙間が出来き光の反射が起きるが、位相差がπあるので弱め合い暗くなるから。
それともこれ以外の理由ですか。解説お願いします。

中心点そのものについては（１）になる可能性もあるが
（専門の人じゃないとちょっと分からない）
中心部が円状に暗いのは大半が（２）に近い

めんどくさいから同位相と逆位相しか高校物理ではやらないけど
三角関数の合成や和積公式で考えれば分かるように
振幅Ａの２つの波が重なると合成波の振幅は
同位相で２Ａ、位相差π/３で√３Ａ、π/２で√２Ａ、２π/３でＡ
その後急速に小さくなって位相差π付近では軒並みほぼ０になる

質量mのおもりを軽いばねを用いて天井からつるしたら、ばねはaだけ伸びておもりは
A点で静止した。重力加速度の大きさをgとする。

問. このばねのばね定数kを求めよ。

（解）　力のつりあいの式より
　　　　　ka＝mg
　　　　　k＝mg/a

なんですが、このときの　ka は何を表しているのでしょうか？

>>158
ばねの引く力だが、何が疑問なんだ？

マルチは死ね>>158

剛体のつり合いの考察ってどんなこと書いたらいいんでしょうか(;_:)

>>161
・合力がゼロ
・力のモーメントの和がゼロ

ありがとうございます。３００字以上書かなきゃならないので、何とか
内容を膨らませます

>>163
シーソーとか天秤とか何か具体例を１つでも
考えれば300字なんてあっという間に越える。

何字以上とか文系のノリだな
物理だと簡潔にまとめるのが普通だから

シーソーと天秤書いてみます。困ってたので助かりました。

力のモーメントの質問です

しょうもない疑問で申し訳ないのですが
同じ体重で同じ身長の人間AとBが
すれ違いざまに肩がぶつかった時
Aの方が大きくよろめいたとします
この時、体の重心についてのモーメント、
設置した両足の中点あたりのモーメント、
どちらで考えてもAの方が重心が低いように思います
つまりすれ違いざまにぶつかった時に
大きくよろめいた方が柔道で投げられにくいように思うのですが
感覚的に違和感があります
何か勘違いをしているか教えて下さい
よろしくお願いします

大きくよろめくというのはどんな状態をいうのか
そこから定義があいまいすぎる

>>167
ぶつかり合った時の姿勢、体調、心理、反射神経、履物.........
とにかく変動要因が多すぎる。
こんなことで判断するより、実際に柔道をしてみるほうが
遥かに的確な判断ができるんじゃないの。

>>168
角速度が大きいという定義でお願いします

>>167
感覚的な違和感の方が間違い。
小さい力で大きい角速度を得ると言うことは、小さい力で立ち直れると言うことでもある。
ちょっとしかよろめかない方は、一旦よろめかされたら立ち直るのが大変。

>>169
それらの要因もすべて同じでお願いします
同じ速さで反対向きに移動してぶつかったとして

>>167で
l<Lとして
同じ密度で同じ厚さで同じ高さの台形で中心線から同じ距離に
同じ長さの足がチョンチョンと出ているモデルで考えてみたのですが
Aの上底をl、下底をL
Bの上底をL、下底をl
として同じ速さで反対向きに動かしてAとBをぶつけると
どちらの角速度の方が大きくなるのでしょうか

>>171
kwskお願いします

>>173
同じ角速度がついたら立ち直るのが簡単なのはどっち？

>>174
モーメントのうでが長いから
中心から遠い方が立ち直りやすいように思います

>>175
えっ？

>>176
物理の参考書で扉の軸から遠い位置を押すのは
モーメントを大きくするためだという説明があったので

>>177
だから、立ち直るためには大きいモーメントが必要になるのだが。
30kgの荷物を肩に背負った時と腰につけた時とで、倒れそうになってから立ち直ろうとしたらどっちが大変そうだと思う？

どーでもいい質問ですが、お風呂で水面に息を吹きかけると波ができます。なぜでしょう？(水面がへこむだけじゃダメなんですかね？)

へこんだ分の水は、どこかへ行かなきゃいけないしね

水が縮んでへこむわけじゃないもんな。
縮んでへこむならバネみたいにその場所が振動するだけか？

空気分子移動
水面にぶつかる
衝撃を与えられた水分子が次々と周りの水分子にぶつかり
伝播し波となる

重りを沈めた時の水面は、重りが振動しないようにしておけば、波面は生じませんよね。息を吹いたときも同じように波面が一定の形状にならないのはなぜでしょう？

え、重りを沈める時も普通、波は起きると思うけど。
一時的に回りの水を押しのけるから近くの水面が盛り上がる。
それが周囲に伝わって波になる。

波が立たないように無限にゆっくりした速さで静かに沈めて行くのなら、知らんけど。

実際息を吹いてみればわかると思うんですが、息を吹き続けている限り波が連続してできます。重りを沈めた時にできる波は一回だけですよね？（説明が下手ですみません。）

>>185
> 息を吹き続けている
というのは、重りを次々と立て続けに沈めるような状況に対応するのでは

人が息を吐き続けても勢いが安定しなくて
波状の衝撃を与えてるようなモンだから

というか空気（息）も水も流体で
安定したポンプの排気やファンを使っても
勢いの強いところではランダムな乱流を生じやすく
中心部の変化する振動が波源になって周囲に伝わっていく

慣性力をつかえばつりあいの式で解ける
使わなければ運動方程式で解ける
この２つ問題に応じて好きなほうを使って解いて良いということでいいんですよね？

よい

発電所から同じ電力を送り出すとき、送電線に送り出す電圧を１０倍にすると送電線を流れる電流は何倍になるか？抵抗は変化しない

元々Ｖ＝ＩＲ⇔Ｉ＝Ｖ／Ｒで
今１０Ｖ＝Ｉ´Ｒ⇔Ｉ´＝１０Ｖ／Ｒ＝１０Ｉ
で１０倍ではないのですか？１／１０が答えなのですがどうしてでしょうか？

>>190
>同じ電力を送り出すとき
この条件はどこで使ったの？

>抵抗は変化しない
これ、なんか変だ。同じ電力とは両立しない。
たぶん、発電所内の内部抵抗みたいなものを無視するのかな。

>>191
その条件は使ってません
自分の書いた式は間違っているのでしょうか？
送電線の抵抗は変化しないって問題にもそのまま書いてあります
電圧（送電電圧）って書いてあるのですがもしかして自分の考えてるのは送電電流みたいなもので問題の電流ってのは総量のことなのですか？でもそしたら電気量って言い方になりますか？

>>192
抵抗は送電線の抵抗だけではないよ

>>188
＞慣性力をつかえばつりあいの式で解ける
物体の数が多いと、全ての物体がつりあいになるように
座標系を設定できるとは限らないよ。

>>192
＞その条件は使ってません
なぜだよｗ 設問の条件を無視して問題が解けるはずがない

＞自分の書いた式は間違っているのでしょうか？
ＶやらＩやらＩ´が定義されていないので、合否以前にそもそも式が物理的に意味を持っていない

＞送電線の抵抗は変化しないって問題にもそのまま書いてあります
>>190 で君は「送電線の抵抗」とは書いていないでしょ。最初からそう書けばいいのに

＞電圧（送電電圧）って書いてあるのですが（ｒｙ
意味不明だ

当初の発電所から送電する電力をW、電流をI、送電時の電圧をV、送電線の抵抗をRとすると、
　W＝I・V＝I^2・R＝V^2/R
ここで W が一定の場合に、W＝I・V でVを10倍にしたら I はどうなるか？単純な算数の問題だ。

>>195
自分の設定してた電圧は送電線全部を抵抗と見たような状態だと思います
>>190の問題は送電線の両端にかかる電圧は１０倍になってないのですか？なってたら>>190の式になりませんか？

>>195
> 当初の発電所から送電する電力をW、電流をI、送電時の電圧をV、送電線の抵抗をRとすると、
> 　W＝I・V＝I^2・R＝V^2/R
W＝V^2/R と「電力同じ、電圧10倍、抵抗変化しない」は整合しないのでは？
てのが >>190 の疑問でしょ。単純な算数の問題かね？

>>196
電池と導線と抵抗rの回路で考える。
電力が変わらないように電池の電圧を高くするには抵抗を大きくする必要がある。
問題を勝手に書き換えた君が悪いｗ

>>198
ああなるほど、なんとなくわかりました！
じゃあ電池も本当は単位はＷなのでしょうか？
でもＶですよね？なぜですか？

最後の３行は完全に間違っていた。頭がどうかしていたようなので、書き直します。

当初の発電所から送電する電力をW、電流をI、送電時の電圧をVとすると、
　W＝I・V
送電線の抵抗とは、電流が送電線を通過する際に電気抵抗を受け、電圧が降下することに関係する。
この抵抗で消費される電力と、受容者が受け取る電力とを合わせたものが送電電力だ。

だから送電線の抵抗値（ここでR'とする）による電圧降下（V'）を考慮すると、送電電力Wは送電時の電圧をV、送電電流をIとして、
　W＝V・I＝（V−V'）・I＋V'・I＝（V−V'）・I＋I＾2・R' （ただし V＞＞V'）
この式から分かるように、Iが小さいほど（Vが大きいほど） I＾2・R' は小さくなるので、送電ロスが小さくなることが分かる。

また送電線での電圧降下V'が無視できる場合に
W＝I・V＝I^2・R＝V^2/R
と書いた場合のRは送電線の抵抗ではなく、送電線に接続された負荷の抵抗値だ。負荷に何が接続されるかは
不明だし、電圧を変えた場合に負荷の抵抗値が変わらないなどという条件はもちろん与えられていない。だから
Rを一定値と勝手に考えて、V＝I・Rから電流が10倍になると考えるのはもちろん正しくない。

>>199
はああ？
そんな電池あるのか？
電圧一定の電池なら知ってるが、電力一定とか電流一定の電池なんて知らんぞ。

わけがわかりまｓん
電力が一定ってどういう状況なのでしょうか？

>>200
わかりました
送電線に何か抵抗があればそこの抵抗でＶやＲやＩを使えるけど抵抗は今の問題では定められてないと
送電電圧は抵抗と関係なしに設定できるのでしょうか？
送電の電圧Ｖな→どんな電線使ってもＩは１／１０ってのがイメージできないのですが…

>>202
あなたは >>190 なの？
>>190 には「発電所から同じ電力を送り出すとき」と書いてあるでしょ。

発電所が定常運転をする場合は発生電力を一定にするのは実に簡単なのに、これを需要者の電力消費量に合わせて
増減させるために電力会社がどれだけ苦労をしていることか。揚水発電所を活用したり、火力発電所の燃料消費量を
細かく調整したりするんだ。発生電力が一定でよいなら原子力発電所に任せればいいから、簡単でしょ。
発電所と電池は出力の特性が全然違うんだ。

>>203
高圧送電がなぜお得か、の話だろうから、
発電機→送電線往路→負荷→送電線復路→発電機に戻る回路で、
送電線の抵抗は変化しないとしても、負荷での電力消費が一定になるように
送電電圧に応じて負荷の抵抗を調節する設定ではないか。

>>204
そうです
電力会社→電気量をたくさん持ってる
電力→電圧と電流の反比例の定数
電線＋家→抵抗で電気を使う
みたいなイメージなのですが
電力を一定にするってどういうことですか？今日は家でみんな電気を使うから電圧を下げるか〜みたいな感じですか？
１秒に流せる電気量が決まってるから電圧を１０倍にしたら電流が１／１０になると。でもこれってどこを流れてる電流なのですか？
送電線の抵抗は無視するわけじゃないのに>>190の式が使えないのがよくわかりません。

>>206
今は、どうやって電力を一定にするのかは考える必要はない。
ともかく、電圧を上げたけど電力は変わらなかったという場合、電流はどうなっているのかというだけの問題。

>>206
>>190は全体の抵抗が送電線の抵抗だけとしか考えていないからおかしなことが起きる。

>>205
どこの話ですか？
電化製品が２００Ｖでも１００Ｖでも同じ電力消費にするために抵抗を変えることがＷ一定ということなら理解できるのですが
電線から家に送ってくる時にどこの抵抗を調節しているのか全くわかりません

>>209
わからなくていいよ。ブラックボックスだと思っていればいい。

>>209
モデル化された基本問題もわからんのに、
そういうことまで考えようとすることに無理がある。

>>207
>>208
もしかして変圧器を通すので、変圧器の１次の方の回路では電流が１／１０になってるけど２次の話はしてないよみたいな話なのですか？

>>212
当たり前だろ。変圧するってことは電圧が変わるってことだろ。
その問題では送電線を通っている電流の話しかしていない。

とりあえず君は、最初に問題文を勝手に書き換えたことを皆に謝るべきじゃないのか？

>>209
>>205の「負荷」＝>>209の「電化製品」と思っとけ

>>213
書き換えてませんよ？「送電線の」抵抗と（送電電圧）を飛ばしただけでそのまま書いてますよ？
>>214
つまり
電信柱から同じ電力を送り出すとき、電化製品に送り出す電圧を１０倍にすると電化製品を流れる電流は何倍になるか？電化製品の抵抗は変化しない
ってことですか？
ここがわからないのです
同じ電力を送り出すっていう意味。文章的にここだけ注目してあ、典型問題だなと思うのなら答えは出せますけど意味も知りたいです。どこの電流が１／１０になるのですか？
電化製品の回路だと>>190のように１０倍になりますよね？
問題文の送電線に送り出す電圧って電池が送電線の回路にかけた電圧ではないのですか？

家庭側の電器の抵抗じゃなくて送電時の電圧を調節してるだけだよ
発電所⇔送電線⇔家庭の２か所の⇔部で変圧器（トランス）を使う
家庭側の電圧や抵抗は変わらない　当然消費電力も変わらない

理想的な変圧器では電圧・電流を変化させても伝える電力は変わらない
この問題は送電線でのロスなどは考えず、送り出す変圧器での
電力一定という条件での出力電圧に対する出力電流を聞いているだけ

>>216
今発電所⇔送電線の出力電圧・電流って送電線にかかる電圧と電流て意味ですよね？
問題文も送電線を流れる電流は？と書いてあるので送電線の抵抗が何であっても>>190の式で１０倍にならないのですか？
送電線を流れる電流が１／１０になるのなら送電線にかかる電圧はも１／１０になってないのですか？じゃあ「送電線に送り出す電圧」は何を指しているのですか？(´；ω；｀)

ならないよ
あと出力電圧は送電線にかかる電圧じゃない

変圧器の出力する電圧は「出力する全電圧であって送電線のみにかかるのではない」
発電所側の変圧器から見ると送電線（行き）→家庭側の変圧器→送電線（帰り）が
直列でつながっていて大半が家庭側の変圧器に掛かる

問題文が >>190 そのままだとすると出題者が悪いと思う。

>>218
なぜならないのですか？直列で繋がってるならＶ／｛Ｒ１（送電線）＋Ｒ２（変圧器）｝で、どこでも同じ電流が流れているので電圧を１０倍にすれば電流も１０倍になると思うのですが

>>220
問題文の電圧というのは発電機の電圧（変圧器は経ず）、
電流というのは変圧器を経て送電線に流れる電流、
電信柱の変圧器は無視
と解釈しないと、いけないようですね。

つまり
送電線を流れる電流が１／１０になるのなら送電線にかかる電圧は１／１０
ここまでは正しいが
それは出力電圧ではないわけ

ちょっと考えれば常識的にわかるだろうけど
送ってる電力の大半は家庭で消費されていて送電線が喰う損失は
ごくわずかだよ（っていうか損失を抑えるように低電流で送電してる）

で>>220も家庭側の変圧器は単純に一定値のＲ２とは表わせない
（一定なのは変圧した先の家庭の抵抗）

>>219
そう思う　出す側は簡単な条件を自明みたいに思ってて
省略して出して真面目な解答者が混乱するんだよね
といって力学で毎回「軽くて丈夫で伸びない糸に大きさの無視できる
おもりを付けて軽くて摩擦の無視できる滑車に吊るして…」
というのもウザいが

>>221
ありがとうございます…問題文が悪いのですね…去年のセンター試験の問題なのに…

>>221
ちょっと違うかも。取り消します。ゴメン。

なんだ去年の�Aの問い２か
文科省なら少しは穴の無い問題出すよ
ちゃんと変圧器が明言されてて発電所から送る前後の条件に限定してるし
これは物理�Tの変圧器がお題の問いだから
複雑な条件を付加して自縄自縛に陥る方が分が悪い

まあその後で送電線の損失電力聞くのはやや悪問かもしれないｗ

>>222
変圧器の出力電圧を１０倍にして送電線に掛かる電圧を１／１０にすることは可能なのですか？しかも直列で繋がってるのに
>>220のＲ２が一定値じゃなくても>>220の公式で出力電圧と比例して送電線にかかる電圧も１０倍になりませんか？

＞変圧器の出力電圧を１０倍にして送電線に掛かる電圧を１／１０にすること
送電線の抵抗値が十分小さければ可能
＞出力電圧と比例して送電線にかかる電圧も１０倍になりませんか
ならないよ

家庭側のトランスで考えりゃ分かるけど
例えば１００Ｗの電灯を点けるとする　１００Ｖだから１Ａで電灯は１００Ωだ。
家庭側トランスの巻き数比を１：１にすると１００Ｖ１Ａのままで
発電所側トランスから見た見掛けの抵抗値は１００Ω
家庭側トランスの巻き数比を１０：１にすると送電線側は１０００Ｖ０．１Ａになり
発電所側トランスから見た見掛けの抵抗値は１００００Ω

送電線の抵抗値を往復で０．０１Ωとする
巻数比１：１のときは送電線電流は１Ａなので発電所側の出力電圧は
０．０１×１＋１００＝１００．００１≒１００Ｖで
送電線に掛かる電圧は０．０１Ｖ
巻数比１０：１のときは送電線電流は０．１Ａなので発電所側の出力電圧は
０．０１×０．１＋１０００＝１０００．０００１≒１０００Ｖで
送電線に掛かる電圧は０．００１Ｖ

出力電力ほぼ１０倍で送電線電圧は１/１０になるわけ

おっと最後の一文
出力電圧ほぼ１０倍で送電線電圧は１/１０　ね
出力電力はほぼ同じ

>>227
すごすぎて吹いたｗ
ここまで考えてたら時間足りないなｗ
ありがとうございました

>>215
> 書き換えてませんよ？「送電線の」抵抗と（送電電圧）を飛ばしただけでそのまま書いてますよ？
そういうこと言ってて楽しい？
意味が変わってりゃ同じことだろ。事実、おまいさんは問題文の意味と違うことをやっている。

何を目的に質問してんだろうね。
回答者がきちんと答えられるかどうかが最重要なのか？

勝手に自分でややこしくして時間が足らんとかｗ

>>230
意味変わってますか？送電線以外に抵抗あるようなところ無いし送電電圧は（）付きだし
別に何も楽しんでないのですが。>>227のおかげでやっと全て理解できました。電力が一定だから典型問題で割れば良いんだよって解決してたら２次でこの問題出たらできなかったかも
だって電池の電圧が上がったのに抵抗の電流下がるなんて考え付かないだろＪＫ>>220だと思ってたもん
>>231
なにかおかしいですか？理解したかった部分は>>227に近かったような直感的に

いや解説する側は何の前情報も無いから
極力問題文は欠かさず書かないと手間が増えるんだ
（初めっから「去年のセンターで」と一筆入れとけばなおよし）

典型解法に対して引っかかる点があるにしろ
全文書いた上で「しかし自分はこう考えるのだが」という
聞き方をしてくれた方が一発で>>227の説明ができて
こっちも楽なんだよね

>>234
ありがとうございます
質問が上手くなるようにも気をつけます
やはりわからないところがわからない状態だったので先にこんな展望があるとは思わなかったのです

>>233
あなたはイメージとか感じと言う言葉をよく使っているけど、
そのイメージがまるきり間違っているんだな。それに気が付かないと先に進めない。

W＝I・V＝I＾2・R＝Ｖ＾2/R と書く場合のＲは負荷抵抗だ。（Ｗ 消費電力、Ｉ負荷を流れる電流、V負荷での電位差）
あなたは根拠もなくRが一定と考えているけど、そんなことは全くない。設問の条件より一定なのはWの方だ。
普通の負荷は加える電圧を上げると電流も上がって焼き切れてしまう。定抵抗で印加電圧が10倍になれば
消費電力は100倍になるから負荷が保つはずがない。100Vの白熱電球に1ｋVの電圧を加えればどうなる？

>>190 の設問では送電設備がモデルだから、高電圧が加えられるのはあくまで途中の送電線の部分だけで、
負荷にそのままの電圧が加えられることは想定されていない。負荷の側には当然ながら降圧用の変圧設備があって、
負荷に直接印加される電圧は変わらず、負荷が消費する電力も変化しないことが想定されている。
設問にも電力一定と書いてあるでしょ。実際の送電設備はそういうものだから、自分勝手にRが一定などと考えてはいけない。
負荷の印加電圧を上げたときの負荷抵抗は「変化する」。このことを忘れずに。

>>236
はい、ありがとうございました

>>233
> 意味変わってますか？送電線以外に抵抗あるようなところ無いし
書かれていないだけで無いわけじゃない。
やっぱ、全然わかってないんじゃないの？

水の中にレンズを入れると焦点距離が伸びる、というのの理由がよく分かりません
水の方が空気よりも屈折率が大きい、までは分かります
そこで、空気の屈折率を1、水の屈折率をn1、ガラスの屈折率をn2(n2>n1)とします
その時光の入射角をθ、屈折角をθ'とすると、屈折の法則より（レンズの外の屈折率をとりあえずnにして）
sinθ/sinθ'=n2/n
になると思います
ここで、
sinθ'=｛n/(n2)｝sinθ
ですよね。このとき、n/n2に空気と水の場合を当てはめると、
1/n2<n1/n2なので、n1/n2の方がより大きい数をとると思います
すると、sinθ'は水の方が大きくなり、水からレンズの方が空気からレンズよりよく曲がる、よって焦点距離は短くなる、と思うのです
どこが間違っているのか、よかったらご教示ください

>>239
水とガラスの屈折率が同じだったらどうなる？

>>239
> sinθ'は水の方が大きくなり
とは、sinθ>sinθ'(水→ガラス)>sinθ'(空気→ガラス) ということではないか。

>>240
すいません、ちょっと分かりません
とりあえず水よりもガラスの方が大きい場合をお願いします
>>241
はい、
＞sinθ>sinθ'(水→ガラス)>sinθ'(空気→ガラス)
だと思います。だったら、水→ガラスの方がsinθが大きい
よって水→ガラスの方がθが大きい、とならないのでしょうか？

>>242
水→ガラス と 空気→ガラス で各々同じ入射角θで光線を入れたときの屈折角を比べるんじゃないのか。図を書いて考えろ。

ええと、物分かりが悪くてすいません
たとえば、30°で入射したとします
そのとき、水→ガラスは屈折角60°、空気→ガラスは45°になったとします
だったら、水→ガラスの方がより早く下にさがると思うのですが……
図を描いても分かりません（60°曲がる水中の方が、先に下に着きます）
何が間違っているのかが分かりません
指摘していただけると助かります

>>242
> ＞sinθ>sinθ'(水→ガラス)>sinθ'(空気→ガラス)
> だと思います。
こう思っていて、
> たとえば、30°で入射したとします
> そのとき、水→ガラスは屈折角60°
を想定するということは
sin30°>sin60°だと思っているということか？

すいません。例が悪かったです
入射角が60°、水→ガラスが45°、空気→ガラスが30°、に訂正します
それでもやはり、たくさん曲がる方が早く下に行くのでは……と思うのです

>>246
進行方向が60°から45°になるのと60°から30°になるのではどっちがたくさん曲がったことになる？
ちなみに進行方向が60°から60°になるのは「曲がってない」よね？

なるほど、60°→45°の方が曲がっていないことは分かりました。
しかし、AAは苦手なのでうまく図示できませんが、レンズの上の方
)　←
)
)
に斜め上から光が入るとき、あまり曲がらない方が早く中央部
)
） ←
)
に辿りついてしまうのではないですか？　どうもそこで行き詰っているようです。
曲がれば曲がるほど、斜め上から水平面
)
)―――
)
に遠ざかる（平行になる）ように思えるのです
もう少しだと思うので、どうかお付き合いください

>>248
> よく曲がる、よって焦点距離は短くなる
と考えてたんじゃないの？今度は曲がらない方が焦点距離が短くなると言い出したわけ？

すいません、矛盾していました
どうも光を水平にして考えるとスムーズにいけることが分かりました。
やはり、図に問題があったようです
おかげさまで何とか理解できたと思います
夜分遅くまで申し訳ありませんでした。ありがとうございました。

http://up3.viploader.net/pic/src/viploader1203944.jpg
http://viploader.net/pic/src/viploader1203945.jpg
一枚目は見にくいですが２枚目の上が切れてるので補完用です
３’、４でなぜこうなるのか理解できません。電子は地球から入ってくるのではないのでしょうか？
上に負の導体棒があるからそれに釣りあう分の正電荷は地球から出せるので箔でわざわざ分離する必要ないよみたいなことでしょうか？
電子は箔に留まるより地球のどこかに行く方が楽なのでしょうか？手と円盤の正電荷と電子は斥力なので電子がどのように分布してるのか想像できません。よろしくお願いします

>>251
前提として、導体棒の負電荷がライデン瓶に与える影響（電荷量）（＝導体棒が形成する電位が与える影響）と、
ライデン瓶の円板電極に帯電している正電荷量は常に釣り合っていることに注意。これが重要だ。

３’では接近した手（接近しているだけでどこにも触れていない）が導体棒の負電荷を少し打ち消しているので、
３に比べて導体棒の負電荷が少しだけ減った状態に相当する。だから箔の開きが小さくなる。これは２と３の中間の状態だ。

４ではライデン瓶の円板電極に手が触れているので、円板電極には地球から電子が供給・排出される。
この結果、導体棒の負電荷の影響による電荷量と円板の正電荷量とは釣り合った状態となる。
（あくまで円板の電荷量だ。円板＋箔の電荷量ではないことに注意。導体棒は箔には電位の影響を及ぼすことができない）

そこで互いに釣り合っている導体棒と円板の正電荷を除去すると、この状態は、導体棒が存在せずに、
ライデン瓶の円板電極が単に地面に接地されている状態と同じだ。この状態で安定となるのは、箔の帯電量がゼロで、
箔が閉じている場合に他ならないでしょ。

>>251
＞電子は箔に留まるより地球のどこかに行く方が楽なのでしょうか？
そうですね。
ややいい加減に言えば、箔に居るより、負電荷の棒から遠くへ逃げられるから。
本当は、触れる導体の容積や位置関係や形状にもよりますが。
サイフォンで水槽の水を移すのと少し似ているかも。

>>252
わりとどうでもいいツッコミだけど、棒はたぶん導体じゃない。
（導体だともっとややこしくなるかも）

毎秒1.2x10^6Jの仕事をするディーゼルエンジンについて考える。
重油1kgを燃焼させたときに発生する熱量は4.2x10^7Jである。このエンジンの熱効率が40%であるとき、
10時間稼働させるのに必要な重油は何kgか

という問題で、(1.2x10^6)x10x3600/{(4.2x10^7)x0.4}=2.6x10^3
という計算をしていたのですが、これはどういう式なのでしょうか？

仕事率＊時間＝仕事量
（エンジンの行った）仕事量/（投入）熱量＝（エンジンの）熱効率
燃料重量あたりの燃焼熱＊燃料重量＝（燃焼）熱量
といった式から燃料重量を求めてる。

光量子の分野なのですが
光量子一つ当たりのエネルギーはE=hν(hはプランク定数、νは振動数)で表されて、又、νはC/λ(Cは光速、λは波長)で表されますよね？
なら、光量子一つ当たりのエネルギーは(1/2)mv^2で、光である以上その性質から光速ですから(1/2)mC^2と表せる筈です
よって、光量子の力積を考えると
mc^2=2hν
mc=2hν/c=2h/λと表せる筈では無いかと思うのです
しかし、問題集だと力積はh/λとされています
これは一体何故なのでしょうか？
どこで自分は推論で間違った思い込みをしているのでしょうか？

>>256
光量子のエネルギーが(1/2)mv^2ってところだと思う。
光量子には静止質量が無いし、光速で運動しているものにその式はあてはまらないはず。

>>256
光子の運動量は h/λ
光子のエネルギーは h/T

ここで
λは波長（＝空間的周期）
Tは周期（＝時間的周期）

E^2=m^2*c^4+|p|^2*c^2

E=|p|*c=h*ν=h/T (ν=1/T)

|p|=h*ν/c=h/λ (ν=c/λ)

電荷Qからr離れた部分の電界を求める時に、
電荷Qをもつ半径rの球を考えて解く方法がありますが。

あれは、球内部の電荷しか考慮されていないと思うのですが、
外部に電荷があった場合、ない場合と比べてその部分の電界の強さが
変わってしまうと思うのですが、
どういう考え方なのでしょうか？

>>260
それぞれの電界の重ね合わせ。

それはその通りじゃないの。
閉空間Vの表面dVを貫く電場(電界)の大きさ、微小面上の外向き垂直の単位ベクトルと電場ベクトルのスカラー積(内積)を表面に沿って積分、から内部の総電荷量Qが分かる。
加速度運動しない電荷は自己相互作用がないから、その電荷にとっては、Vの外にある自身の作り出す電場は関係なくなる。

つまり、荷電市の周りを金属球で囲っても、金属球内部の電界は、ないときと
比べて変化はいという事ですよね？
自身の作り出す外の電荷は関係ないのだから。

>>256
E=mv^2/2 という式は、粒子に質量があって、かつ速度が光速より充分小さいときにしか使えない
詳しくは大学で相対性理論やるまで待て

>>263
そうだよ

とりあえず、光量子において質量を考えてはいけないのだけは理解しました
では、どうすれば力積=h/λの式は導けるのでしょうか
プランク定数がJ･sから波長で割れば力積の単位になるのまでは納得できるのですが………

>>266
相対論で考える必要があるから、高校レベルだとそう言うもんだと丸暗記するしか無いんじゃ無いの？
詳しくは>>259さんが書いてる式の通りだと思うけど、相対論の世界だし。

力積というのは、力学的過程の前後における、運動量(ベクトル)の変化量だから、ちょっと違う。
相対論的運動量の大きさは相対論的な運動エネルギーから導き出される。
「E=mc^2」という式は、静止エネルギー、質量エネルギーというものなんだけど、それでググれば幸せになれるよ。

>>266
(質量について、)考えちゃいけないのではなくて、単純に、
光速で運動する粒子は質量が厳密に0で、
従って質量を含む項が落ちる(0になる)というだけ。

>>266
力積というのは衝突の前後での運動量の変化を表わす量であり、したがって
どのような衝突かを指定して初めて規定されるもの。１個の光子だけ取り上げて
その力積は？と問うのは問題として意味をなしていない。

光子が全吸収されるような衝突ならば（例えば光電効果）、光子が持っていた
運動量が全て移されるから、光子の運動量h/λそのものがその衝突における
力積になるが、コンプトン散乱のように光子の運動量の一部しか移されない
場合の力積はh/λとは異なる。

で光子の運動量がh/λになるのは>>259のとおり

>>270
>力積というのは衝突の前後での運動量の変化を表わす量
ここにもあふぉが

どこが？

恒等式と方程式の違いも分からないのはアフォだ。

何の話をしてるのかさっぱりわからんのだが

だからアフォなんだよ。

具体的にどこに恒等式と方程式の違いを云々するような話題があった？

で、恒等式と方程式の違いを踏まえたうえで、
>力積というのは衝突の前後での運動量の変化を表わす量
という記述はどう訂正されるべきだというのか示してみ？

運動方程式は力の定義だと思っているでしょ？

どのあたりの記述が「運動方程式は力の定義だと思っている」と判断できるの？

>>279
>>力積というのは衝突の前後での運動量の変化を表わす量

単に「力積」という用語の説明をしているだけで、運動方程式も
力の定義も出てこないのに、なんでそれで「運動方程式は力の
定義だと思っている」と判断できるのかさっぱりだよ？

>>力積というのは衝突の前後での運動量の変化を表わす量
これは君の力積の定義なんでしょ？

だから何？力の定義とは違うよね？

>>280
>>>力積というのは衝突の前後での運動量の変化を表わす量
力ってのは単位時間あたりの力積じゃん。

もともとの定義はそうだが、光子とかが出てくる世界で力の概念は
あまりそぐわないから、あえて力の概念を使わずに力積だけを
説明したんだが？それがどうして「運動方程式は力の定義だと
思っている」ことになるの？飛躍がありすぎてついていけない

ぼくはね、高校の先生からは、力積ってのは運動量を変化させる作用だって
ならったよ。式で書けば、
ΔP ＝ I
左右は別ものだってね。君の定義に従えば、両辺は同じ物だから、方程式じゃ
なく恒等式だよね。

恒等式か方程式なんてどうでもいいよ

なるほどね。

>>282
それを読んで、定義を言っているとは思わなかったけどなあ。

言葉足らずとは思ったな。
でも、言葉足らずを言うなら揚げ足とってる方も言葉足らずだしな。

恒等式と方程式の区別もしないのに何を言っても無駄だね。

>>286
何だ。結局、何を定義と思うかで、同じ式でもそれを方程式と解釈すべきか
恒等式（つーか定義式）と解釈すべきかが変わってくる、というだけの話じゃん。
それが何で「運動方程式は力の定義だと思っている」ということになったのか
結局さっぱりだ。運動方程式なんて欠片も出てこないのに

ま、個人的には運動方程式は力じゃなくて慣性質量の定義式だという立場だが、
もうどうでもいいな。さいなら

マッハ的には質量の定義はどちらかと言えば第三法則だけど

馬鹿って言う奴が馬鹿の法則
相手にしてもロクなことが無いという経験則である

>>255
なるほど、ありがとうございました

テキストに
１ｍｍ＾２＝１×（１０＾−３ｍ）＾２＝１×１０＾−６ｍ＾２とあるのですが
３６ｍｍ＾２＝（６×１０＾−３ｍ）＾２＝６×１０＾−６ｍ＾２とならないのは何故ですか？

６を２乗するのを忘れてました。すいません

ソレノイドの右に銅線の輪を置いて（中心軸を一致させる）
ソレノイドに電流を流す　みたいな問題で
銅線が右向きとかに力を受けるらしいですけれど
フレミングの左手適用させても内向き（？）って結論しか出せませんでした。

凄く頭の悪い質問ですけれど、誰か助けてください。
http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org1206065.jpg.html

これ電磁誘導の問題じゃないの。画像粗いんでよく見えないけど。磁束(密度)が時間的変化をすることが重要。

磁束が変化して、電流が流れるところまでは分かるんだけれども…。
何で銅線が、磁束と同じ向きに動いたりしてるのかが良く分からないです

>>298
「内向き」ってどういう意味？
銅線の輪が縮む向きってこと？
そういう疑問なら、ソレノイドの作る磁場は
離れるにつれて広がっていくことを考えるといい。

電気容量C[F]のコンデンサーと起電力V[V]の電池、スイッチS、抵抗Rを図のように接続する。
はじめ、コンデンサーに電荷はなかった。

｜−−−S/ −−−|
| 　|
| |
＋　　　　　　　　　　　C
−　　　　　　　　　　　|
| |
| |
|＿＿＿R＿＿＿＿|


スイッチSを閉じて十分時間が経過した。
次にスイッチSを開いて比誘電率εr（＞1）の誘電体を極板間にゆっくりと挿入した。

スイッチSを閉じて十分時間が経過した。Sを通過した電荷はどちら向きに何Cか。

考え方の見通しがまったくたちません・・・、ご教示願います。

>>302
電荷保存と、あとは
各時点でのコンデンサの電荷がどうなっているかを考えてみればいいんでないかい

コイルのエネルギーをＷとし、
�凾vを足し合わせてＷを求めるとき、
�凾vの式の電流に、平均の電流を代入すると
Ｗが求められるのはなぜですか？

>>304
�凾vの式が電流の一次関数だから。

直方体の浮力は物体の下面の水圧ー上面の水圧てやったけど、下面の水圧は上に直方体があるから周りの同じ水深とは上にある水量は少なくなって下面の水圧はうまく出せない気がするけどこれはどうするの？

初歩的な質問ですみません。
｢力積と運動量の関係｣、｢仕事とエネルギーの関係｣は、いずれもニュートンの第二法則の時間、変位の積分から導かれるんですよね？
ということは前述の3つは同値ということになると思うのですが、これらの使い分けはどこで判断すればよいのですか？

>>306
周りの同深度の水圧と同じ、水平方向に圧力差が有ると水が動いて等圧に成ろうとする。
（垂直方向は重力が圧力勾配を作るが）

>>307
有る数学体系はその前提とする公理系から導き出される訳だが、
その数学体系と公理系は等価と言う事が出来るだろうか？

>>306 下面の水圧は上に直方体があるか

上にある直方体は水で出来ていると考えればいいだろ

>>307
力・加速度をベクトルのまま時間で積分したのが力積と運動量の関係
時間を消去して掛けあわせることで向きの情報も内積で値に入れて
量としてスカラーなのが仕事とエネルギーの関係

向き・時間も含めて考える・知りたい場合運動量
考えない・特に知りたくない場合エネルギーで考えるといい

保存則を使う場合
保存条件が運動量は外力を受けない（無視できる）で
エネルギーは保存力以外の力の仕事を受けない　なので
条件を満たすものがあったら適宜それを使う

>>307
導出されるから同値 とは限らない。
第二法則 と「力積と運動量の関係」はある意味同値と言えるけど、
第二法則 と「仕事とエネルギーの関係」は決して同値ではない。

>>312
１次元では同値
２次元以上でも、任意の変位と速度に対して成り立つことを
認めれば同値。

趣味でマラソンをしているのですが、
平地で時速１２ｋｍで走るのと、傾斜５％で時速１２ｋｍで走るのとでは負荷はどのくらい違うのでしょうか？
感覚的には傾斜５％でもめっちゃ辛いのですが、数値的にどのくらいになるのか物理法則で数値として出せないでしょうか？
気になって夜も眠れません。

※傾斜５％の定義は１００ｍ進んで５ｍ登る角度の傾斜です。

生体学とかスポーツ医学とかそういう範疇の話だろ。物理で片付く話じゃない

「負荷」って運動負荷の話でしょ？
トレッドミルを傾けてその上で走って、測定してみないと分からないだろうね。
そんな研究してる人、居るんだろうか？

少なくとも物理法則から簡単に計算してはじき出すのは無理だと思う。
話が複雑すぎるので。

確かに体の負荷は物理だけで片付く話じゃないんだけど、
時速12kmと条件を揃えてるので、体の運動機構によるオーバーヘッドは同等に見積もれるんじゃないだろか。

>>314
とりあえず物理的にはっきりしてるのは、登坂により追加に必要となる仕事率が体重60kgの場合98Wくらいだって事。
人間の連続的（AT付近）な外部出力が運動選手でも300Wくらいなの考えると、結構な負担だよね。

>>318
僕の体重が60kgでドンピシャです。追加で98Wですか。
傾斜５％で時速12kmだと、平地でいうと時速何kmくらいと同等になりそうですか？

>>319
それこそ>>316の言う「物理で簡単に片付く話じゃない」
運動生理学ならそういうデータも有るとだろうけど、
実際にドレッドミルで計測するのが一番だと思う。

>>320
どうもありがとうございます。
例えば人間じゃなくて無機質な60kgの物体と仮定した場合、
平地を時速12kmで1時間動く仕事量と、傾斜5%で時速12kmで1時間動く仕事量は
さほど変わりませんか？

>>321
抵抗、摩擦の類のモデリング次第

>>322
路面の摩擦係数μ＝０．８としたら・・・
http://www.ohnotire.com/tishiki/tishiki-01-21.html

>>321
両者の差は98*3600=352800Jだな。
でも質問がずれてる気がする。

98Wの算出方法が知りたいです。
これは傾斜5%の場合ってことですか？

>>325
体重（質量）＊重力加速度（9.8m/s^2）＊傾斜＊速度
傾斜は5%なら5/100ね。単位を統一に注意してね、SI単位系なら結果はW（ワット）。
（傾斜だけど、厳密には（傾斜をxとおいて）　x/(1+x^2)になる、5%くらいなら上記で大丈夫だけど。）

>>325
(60kg*9.8m/s^2)・12*1000/20/3600=98J/s
要するに坂道を上る人が単位時間に獲得した位置エネルギーだ。その分だけ人は仕事をしている。

＞平地で時速１２ｋｍで走るのと、傾斜５％で時速１２ｋｍで走るのとでは負荷はどのくらい違うのでしょうか？
平地をいくら移動しても人は全然仕事をしないから失われたエネルギーはゼロだ。
つまりどんなに速く走ろうが平地の場合は人は全然疲れない。
この結果が気に入らないのなら「負荷」を厳密に定義するべきだ。

>>326,327
どうもありがとうございます。
平地だと仕事量０ですか。。

どうすればそれなりに比較出来るんだろうか。。。

>>328
実験が一番。
身体の負荷の計測で、比較的簡単で精度がいいのは心拍計。
心拍計を使ったトレーニングメソッドは今のアスリートでは一般的。

>>329
そういうことか〜。
値段が高いので心拍機能がないGPS時計をつけて走ってましたが、
心拍数の重要性が今になって感じてきました。
心拍数が指標になってくるのか〜。
あ〜〜ヘタこいた。。

こんちくわ。

高2の男子です。


明日進研模試なんだけど、初の五教科です。

で、初の物理ということでどんな勉強や見直ししたらいいかわかりまへん。

ちなみに範囲は物理１
だったはずです

力学
力の釣り合い
力の分解、合成
摩擦力
運動量保存則
質量保存則
エネルギー保存則
等速直線運動
等加速度運動(落体、円、放物線運動)
終端速度

波動
ホイヘンスフレネルの原理
凸レンズ凹レンズ
ニュートン環
ドップラー効果
定常状態

とかじゃなかった？
教科書読んでベクトルの分解合成と簡単な微分ができれば大丈夫。

�]軸上を正の向きに速さ�Xで等速運動をする、質量ｍの物体がある。
この物体が原点Оに到達した時刻をt＝０として時刻を設定すると、
０≦t≦Ｔにおいて、この物体には物体の変位に比例する力
Ｆ＝Ａ�]　（ただし�]軸正の向きを力の正方向とし、Ａ＞０とする）
がはたらく。

このとき、時刻t＝Ｔにおける物体の位置座標を求めよ。

このとき、時刻t＝Ｔにおけるメコスジ体の乳座標を求めよ。

>>333
一行目の適用範囲は？

>>333
答は指数関数で書けると思うけど、
これは高校物理じゃない。

床に置かれたテレビ台の、上にテレビが、中にビデオデッキが置かれている。
次のあ〜けの力のうちで、力のつり合いの関係にある組み合わせをすべて挙げよ。

答えは三つあるらしいです。

あ〜地球がテレビを引く力
い〜地球がビデオデッキを引く力
う〜地球がテレビ台を引く力
え〜テレビがテレビ台を押す力
お〜ビデオデッキがテレビ台を押す力
か〜テレビ台が床を押す力
き〜床がテレビ台を支える力
く〜テレビ台がビデオデッキを支える力
け〜テレビ台がテレビを支える力

あ＆け、い＆くはすぐにわかりました。
問題は最後のなのですが...
う＆え＆お＆何からしいです。
その何かがわかりません
さらに、なぜ、う＆え＆おがつり合うのかも意味がわかりません。
とてもこっまています。わかりやすいように理由もつけて解答してください。
お願いします。

>>337
「AがBを引く（押す）力」
という表現で「Bを」の部分に注目すればいい。
ようするに、Bに働くすべての力を列挙すればいい。

それらの力がつり合っていることは、Bが静止していることからわかる。
つりあってなかったら、Bに加速度が生じるはず。

難系のp107の33番で
下図(手書きの図ですがご辛抱ください)みたいな装置で
http://yabumi.jp:8000/acchanpage/cgi-bin/up/up/up8012.jpg
Ｂ点付近は非常に小さい領域で斜面と滑らかに接合されている。
ＡＢの長さはＬ、斜面の最大傾斜角はθ、装置全体の質量はＭ、重力加速度をｇとする。

わからないところは
装置を固定して、Ａから質量mの小球を転がす問題の(1)で
(1)Ｂ点を通過するときに小球が受ける運動量の大きさはいくらか。
です。
速度を鉛直成分と水平成分にわけたりしたのですが、答えが出ません。
答えにsin(θ/2)とか出てきてるのですが、どこから出てくるのでしょうか。

>>339
図はみてないが、たぶん運動量の大きさmvは変わらなくて
方向がθ変わるんでしょ？
ならば、頂角θ、等辺の長さがmvの二等辺三角形の底辺の長さが
運動量の変化の大きさ＝加わった力積の大きさ。
あとは幾何学の問題。
各θの頂点から底辺に垂線を下ろせば、底辺の長さがわかる。

>>340
ありがとうございます、すっきりしました。

高校でも進学校だったり、普通科じゃなくて電気科とかだと簡単な微分方程式は解かされるよ。
物体に係る力は、
　F = AX(t)　　―　(1)
で、質量保存則の成り立つ範囲で、一般の力は、変位Xの二階の時間微分と質量mの積で表わされるので、
　F = mX・・(t)　　―　(2)
とも書き表わすことができる。ここで、時間微分の表記について、
　f・(t) := df/dt
と約束する。
(1)と(2)を繋げると、
　mX・・(t) = AX(t)　　―　(3)
両辺を m で割って、右辺全体を左辺へ移項すれば、
　X・・(t) - ω^2*X(t) = 0　　―　(3')
となる。この方程式を満足する X は、次の通り。
　X(t) = C1*exp[ωt] + C2*exp[-ωt]　　―　(4)
境界条件X(0)とX・(0)=V(0)が定まれば、この物体の運動がひとところに定まる。
問題文の条件より、
　X(0) = 0　,　V(0) = V 　―　(5)
とするのが妥当。これを一般解(4)に組み込めば、
　X(0) = C1 + C2 = 0　→　C2 = -C1
　V(0) = ωC1 - ωC2 = V　→　ωC1 - ω(-C1) = 2ωC1 = V　 ―　(6)
従って、
　C1 = V/2ω
　X(t) = (V/2ω) * { exp[ωt] - exp[-ωt] }
が 0 ≦ t ≦ T における物体の変位。特に t = T のとき、
　X(T) = (V/2ω) * { exp[ωT] - exp[-ωT] }
となる。

>>338
そうやってやればよいのですね。
ありがとうございました。

ばね定数kの先端に質量mがある固有振動数wの求め方で
k=1000Nm、m=10kgとすると
w=√(k/m)で10rad/sとなるんですが、
kを1000Nm=100kgfmに直す必要はないのでしょうか。
mがkgなので、kもそれに合わせるべきのような気がするのですが。

[N/m] = [kg/s²] な。
kgfはSI単位系じゃない。

>345
k=1000Nmでなくてk=1000N/mでした。
こちらのミスを推測して教えていただき、ありがとうございました
理解しました。

え〜と、どこをつっこめばいいのやら

いくつも間違ったことを書いていますか？
間違って理解しているところがあるかもしれません。
どこがおかしいか教えてもらえませんか？

radはmolと同じく便宜的な単位だから、積極的に使って便利になる以外は使わない方がいいよ。
おうぎの弧長を[rad・m]とは書かないよね。
振動数の単位は[1/時間]、ばね定数の単位は[力/長さ]、力の単位は[質量]･[距離/時間]･[1/時間]
求めたい形に応じた単位を考えよう。

>>349
誰に言ってんの？

滑らかな床に物体Ａ、Ｂを接触させて置いてＡに力をかけるとＢに働く接触による力はもとの力に比べて減少しているけど何が減少させるの

>>351
物体Aを加速度運動させてる力

tes

Ａの運動方程式は　ｍａ＝Ｆ−Ｎ　だからＡが動くときは必ず差があるのか
俺アホだな

質問です

電流Ｉ[A]はｔ[s]間に運ぶ電荷[c]ですよね
じゃあ電圧ってなんなんですか？ もし分かりやすい例えがあればそれも教えて下さい。

電圧[volt]と言うのは1C[クーロン]あたりのエネルギーポテンシャル差の事なんです。
つまり、1Cの電荷を電界に逆らって移動させる時に必要なエネルギーが
ちょうど1J[ジュール]であるようなポテンシャル差が1voltと定義されています。

逆に1Cの電荷が1voltの電界によって加速されれば、その電荷は1Jのエネルギーを電界からもらいます。

>>356
その１Ｃの電荷というのは電子の電荷がだいたい
1.6×10^(-19)[c]ですからその電子のいくつか分
ってことですよね？

クーロンは電子とか電気素量とかと無関係に構成されてるから
厳密に何個分、とはいえないけどね。

>>358
わかりました
よく分かりやすいご解答
ありがとうございました。

よく軸回りのモーメントっていうけど、これって結局どういうものなんですか？
計算はわかるけど意味が分からないです。教えてください

回転させる働き

自動車のエンジンやモーターなどの「トルク」の事。

ねじりモーメントやんそれ

同じ物理量に対しいろいろな呼び方があるというだけだな。
まぁ、>>360の文面だと慣性モーメントのことかもしれんとは思うが。

鉛直投げ上げで最高点までの時間をt、最高点の高さをhとすると、0=v0-gtすなわち、v0/g=t、
0^2-v0^2=2(-g)hすなわち、h=v0^2/2gです。
ここで重力加速度を火星上の3.7まで小さくすると、反比例でtもhも大きくなりますが
二つ目の式のv0に、gtを代入するとh=gt^2/2となり、hが小さくなってしまいます
代入すると何故いけないのでしょうか？どなたかお願いします。

モーメントは高校レベルじゃ全く理解できなかったな…

慣性力も無理だった

>>365
それぞれの g, v0, t, h に全部「地球での」「火星での」をつけて区別してみて

>>365
v0 っていうのは初速度、すなわち、球を投げる人が勝手に決める値であって
g にも t にも依存しない

ゆえに、v0 に gt を代入すること自体が物理的に意味を成さない

>>365
なんで小さくなるの？
gが小さいとtは大きくなるんだからhは小さくなるわけじゃないのでは。

>>367>>368
納得しました、長いこと悩んでいたので助かりました。
どうもありがとうございました。

>>368
1秒後に最高点に達するような初速度って指定の仕方もあるぞ？

>>369
t^2が大きくなること忘れてました・・・
すみません多面で勘違いしていた様です。
みなさんご指摘ありがとうございます。

断面積の等しいピストンつき円筒容器A、B内に等量の気体をいれ、Ａ，Ｂを床に固定し、ピストンどうしをつなぐ。
このとき、両気体とも温度はT[K]、圧力はp[Pa]、体積はV[m^3]であった。
次にＡ内の気体の温度をT[K]に保ったまま、Ｂ内の気体の温度を上げてT'[K]にした。このとき

（1）Ａ、Ｂそれぞれの容器の気体の圧力を求めよ
（２）Ａ，Ｂそれぞれの気体の体積を求めよ

ボイルシャルルをどう使えばいいのかわかりません。どなたか教えてください。

>>373
圧力が釣り合う

>>374
どうしてそうなるのか、できれば教えてください

ピストンが動いて体積が変化して圧力がつりあってピストンがとまる。

>>376
すみません、そこからどのようにして圧力を求めるのでしょうか

>>377
モル数の保存

>>377
とりあえず、A、Bそれぞれについてボイルシャルルの式を書いてみたら？

変化後の圧力は互いに等しく、p'
体積は、Aの方をV-v、Bの方をV+vとでも書いて
p'、vを求めればよい

おかげで解くことができました
付き合っていただいて本当にありがとうございます

素朴な疑問なんですが、
どうして地球は自転してるんですか？どんな力が働いているのですか？

できたときから回ってて、それを止めるような力が働いてないから回り続けてる

全然回転してなかったら、かえって不自然な気がする

>>382
できた時の爆発の反作用とかですかね？
でも摩擦とかで回転速度が落ちるような気がしますけど…

何と摩擦が生じるというのか

一応主に月・太陽からの潮汐力で海が引きずられて
その摩擦というか移動で少〜しずつ1日は長くなってるよ

公転の方が太陽からの距離で定まるのに対して
割と自転の方はフリーダムで
水星だと太陽が南中してから次に南中するまで176日もかかるので
気温は−１８０〜４３０℃まで変化して割と地獄
木星はあんなにでかくても自転周期は１０時間だったり

運動量保存則と角運動量保存則と言うのがこの世の中にはありまして。
一方、宇宙空間には空気は(ほとんど)無いので摩擦は無いのでありまして。

でも、地球の自転速度は大昔と比べるとゆっくり遅くなってるらしいのでありまして。
その理由は月が及ぼす重力(潮汐力)が主な原因らしいのでありまして。

ほら やっぱり遅くなっているじゃん

宇宙空間は本当に何もないわけじゃないから、ほんの少しでも摩擦が働いているんじゃないでしょうかね。

うーん、確かに摩擦っちゃ摩擦なんですけど、大気中みたいに直接何かと
ぶつかってるんでは無くて、遠く離れた物体と重力を介して摩擦が働いてる
みたいなー感じ

あれだ、地球から見て月が自転していないのは
そういった摩擦のせいなのだ

地球にも同じような力は働くけど、非常に小さいので
まだまだ回り続けますよと

何で回ってるの？という問の答えは>>382でFA

結論としては、
地球は初めから自転をしていてその速度は少なからず変動する
ということですね

ありがとうございました。

AとBが混在する気体中において、
全圧*物体Ａの体積=物体Ａのmol数*R*T
という式を立てる事ができるんでしょうか？
物体Ａの分圧＊全体の体積=物体Ａのmol数*R*T
という式が立てられることはしっているのですが・・

状態方程式は気体がそんなに濃くなく化学反応を起こさなければ
単独でも全体でも成立するので
分圧の　ｐ（A）・V＝ｎ（A）RT、ｐ（B）・V＝ｎ（B）RT、…、ｐV＝ｎ（A＋B…）RT
　　　　　このときP＝ｐ（A）＋ｐ（B）＋…　が成立する

このとき各気体が全圧Pにおいて単独で存在したときの体積を
分体積として想定すると
等温Tにおいてボイル則よりｐ（A）・V＝P・ｖ（A）、ｐ（B）・V＝P・ｖ（B）、…
よって分体積において
　　　　　　P・ｖ（A）＝ｎ（A）RT、P・ｖ（B）＝ｎ（B）RT、ｐV＝ｎ（A＋B…）RT
　　　　　このときV＝ｖ（A）＋ｖ（B）＋…　が成立する

おっと全体の式はPV＝ｎ（A＋B…）RTね
全圧・全体積を大文字にしといた

>>392
物体Aの体積とは？

>>393
そんなことができるんですねぇ・・

どうも

http://beebee2see.appspot.com/i/azuY0cuVAgw.jpg
http://beebee2see.appspot.com/i/azuY6eeWAgw.jpg
「コ」に当てはまる式なんですが、問題文に「�@での大きさは」とあるので解がマイナスになってはいけないと考えて
n(Cv-Cp)(T2-T1)
だと思ったのですがどこがだめなんでしょうか？

あー！Cp=Cv+RでCpの方が大きいですね！
ごめんなさいでした

v=rωってあるじゃないですか

なんで位置（rcosθ,rsinθ)を時間で微分すると回転速度になるんですか？
時間で二階微分すれば加速度になるのですか？ならないですよね？

それとなんでdθ/dt=ωなんですか？
θ/t=ωがωじゃないんですか？

力が加わっている回転体に対して言えば微分すりゃそりゃ加速度になるわな

dv/dt=a=r×dω/dt
dω/dtは角加速度α

a=rα

なんでdｘ/dt=ｖなのか　ｘ/t=ｖがｖじゃないのか
という疑問と同じこと

速さが一定ならどちらでもいいが変化すると
微分形でないと正確に表わせなくなるように
角速度が変化する場合には微分で表わすことになる

高校では等速円運動の公式しか教科書でやらないから
割り算でも構わないっちゃ構わない
もっとも入試問題では普通に不等速円運動も出てくる

>>399
一般には位置(rcosθ, rsinθ)を微分したら、単なる回転速度にはならない。
なるとしたら r は一定で、θのみが時間の関数だと言う仮定があるから。

また微分して出て来る回転速度ωが一定（角加速度=0）だとも限らない。
回転速度ω自体が時間の関数かも知れない。

要するに「半径が変化せずに一定速度で回転してる」と言う前提がある場合にだけ、それが言える。

>>400-402ありがとうございました

m(dv/dt)=-kx
両辺に v=dx/dt をかけて
mv(dv/dt)=-kx(dx/dt)
tで積分して
mv^2/2+kx^2/2=E (一定)
これは2次曲線だから
x=√(E/k)sinωt , v=√(E/m)cosωt
x'=v だから、ω=√(k/m)

Eはどこから出てきましたか？　何で1/2になるんですか？

>>403
Eはどこから出てきたか？ ← 積分定数(任意の定数)

なぜ 1/2 になるか？ ← vあるいはxで積分したから

>>404

mv・dv/dtをtで積分したら
mv^2じゃないんですか？

>>405
mv・dv/dt＝mat・aつまりma^2ｔ
tで積分したらma^2t^2/2 つまりm(at)^2/2 =mv^2/2じゃないか

>>405
mv・dv/dt をtで積分すると、mvをvで積分する事になるのよ。

mv をvで積分して →1/2 mv^2

最後のωはどっからでてきます？

>>408

普通に合成関数の微分。

√内は定数だから無視して　sinωtをtで微分

u=sinθ　
θ=ωt　と置いて　　　du/dt=(du/dθ)(dθ/dt)=ωcosθ　

オメガは角速度

熱力学のピストンで、
気体の仕事＝ピストンを引く時に、その棒を伝って手にした仕事　+　大気にした仕事
と参考書にあったんですが、大気にした仕事って何ですか？

圧力に逆らって仕事しただろ

物理部のくせにトンプソン効果すら知らない人って一体なんなの？

縮退してるんだよ。

>>412
空気にも抵抗があるってことですか。
なんとなくわかりました。

大気圧が一定。

地上付近の大気圧は１ｍ上がると１０Pa減る
海水中の水圧は１ｍ沈むと１０＾４Pa増える
これってどうやって覚えれば良いですか？

>>417
ΔP=体積*密度*ｇ/底面積=密度*ｇ*高さ

水圧の方はまあいいとして
大気圧は気温20度程度で１ｍあたり１２Ｐａだから
誤差がでかすぎるｗ

桁だけ分かる程度でいいなら
水圧の方を１０ｍで１気圧上がると覚えといて
液体が気化すると体積約1000倍
（密度１０００分の１で圧変化も同様）
と覚えとけばいんじゃないか

高さ2.5m,横幅4.75mの斜面の上に置いた質点A48.0kgとその上に置いた質点B32.0kg
について，一定の速度16.0cm/sで斜面の上方に向かって引き上げたとき以下の問いに
答えよ。ただしAと斜面の動摩擦係数は0.427としAとBの静摩擦係数は0.791とする

問　引き上げるのに必要な力を求めよ

で水平方向よ垂直方向にわけて考えてやっていくと
T＝660Nになるんですが，答えがあいません。
斜面の下に向かって働く力が摩擦力ｆとmgsinθで
T＝ｆ+mgsinθ

f=μN=mgcosθ×μ
ではダメなのでしょうか？　

漏れも660Nになったぞ

>>420
661Nになるね。

重力加速度は与えられてないの？
解答例の単位は[N]になってる？
もしかして[kgf]あるいは[kgw]になってない？

>>420
AB間の静止摩擦係数が0.526より小さけりゃ、結果も変わってくるんだがな。

http://upload.jpn.ph/upload/img/u69700.png
質量ｍの小球Ｐと３ｍの小物体Ｑを糸で結び、Ｑを傾角30°の斜面上の点Ａに置き
糸を斜面と平行にし、滑車にかけてＰをつるす。
斜面は点Ａの上側では滑らかであるが、下側は粗く、Ｑとの間の動摩擦係数は1/√3　である
Ｐに鉛直下向きの初速度ｖ０を与えたところ、Ｑもｖ０で点Ａから動き出した。
重力加速度をｇとし、エネルギー保存則を用いて答えよ。
(1)Ｑの達する最高点Ｂと点Ａとの距離　l　はいくらか
(2)Ｑはやがて下へ滑り点Ｃで止まった。ＡＣ間の距離Ｌはいくらか

(1)は
（3m）g（ｌ　sin30°）＝1/2(3m)v0^2+mgを解いて
ｌ=(v0^2+g)/gになりました
糸に引かれているのでエネルギー保存が成り立たないと思って
mgを足したのですが、あってますか？

>>424
間違い。
それに右辺のmgは他の項と次元（単位）も違う。
使うべきは「２つの物体の力学的エネルギーの和」が一定、ということ。

右ねじの法則ってなんで親指を電流の向きに例えるときと磁界の向きを例えるときの
２パターンあるの？

その２つに限らず、右ねじの法則と名の付くものはすべて同じ割り当てかたができる。

変圧器とインダクタンスって問題があるんですが
コイル1の巻き数N1、電圧V1
コイル2の巻き数N2、電圧V2として

コイル1に電流Iが流れたとき
V1＝vN1（v＝μN1^2xS/L)xIの微分となるのは分かるのですが、
V2＝vN2となる理由が分かりません。

v(起電力?)はどうして同じになっているのでしょうか。

>>425
それは
移動前のPQのエネルギー和＝移動後のPQのエネルギー和
ということですか？

>>429
動摩擦力が作用していない状態では、エネルギーが減衰しないので、

Ｐの位置エネルギー＋Ｑの位置エネルギー＋Ｐの運動エネルギー＋Ｑの運動エネルギー＝一定

が成り立つ。だからおもりＱが点Ａより上方にある状態では位置エネルギーと運動エネルギーの合計は一定だ。
おもりＱが点Ａより下方に達したときには動摩擦力が働くので、エネルギーは保存しなくなるけど。

>>428
問題文が意味不明だ。まともな回答が欲しいのなら必要な情報を全部書いてくださいな。

>>430
鉄しん(断面積S、透磁率μ)に1次コイル(1次L1長さL、N1回巻き)と2次コイル
(N2回巻き)が隣り合わせで巻いてあって、

1次コイルに電流Iを流して、微小時間ΔｔにΔIだけ増加させたとき
1次コイルにはV1(μIN1^2S/LΔt)の微分の起電力が起きるまでは理解できるのですが、

N1の2乗はN1^2で表してます、あってますかね・・。

解説では「直列つなぎなので、全体の起電力V1＝N１xvと表し、V2＝N2ｘv」
と表していますがなぜvが共通して現れてるのかが分からないのです。

ちなみにv＝μN1S/LxΔI/Δt

説明になってるか分かりませんがよろしくお願いします。

>>431
磁束が全て鉄芯を流れるとすれば、
１次と２次コイルを通る磁束は等しく、磁束の変化率も等しい、
ゆえに１次側と２次側のコイル一巻きあたりの起電力も等しいって事でしょ。

トンプソン効果って何？

CCレモンのキャラクター

>>430
ありがとうございました

>>435
申し訳ないけどオイラは >>432 ではないんだ。
もしこれを読んでいたらオイラじゃなく >>432 にお礼を言ってあげてね。

>>433
コンプトン散乱かトムソン効果の間違いじゃない。分かってるだろうけど。

>>432
少し離れてるので磁束は別なのかと勝手に思ってました。
ありがとうございますm(_　_)m

静止した状態から動き始めた自動車が、直線道路を進んで出発点から距離Lだけ離れた地点で停止するまでの
時間を測定した。自動車は、加速時には大きさa、減速時には大きさ2aの一定の加速度で運動するものとする。
自動車が距離Lを最短時間で進む場合について、次の(1)(2)に答えよ。ただし、この間、自動車は自動車の出せる
最高速度には達しなかったものとし、一定速度での走行も可能であるとする。

(1)自動車が最短時間で進む場合、出発してからの時間に対する速度の変化を表すグラフを選べ。
これはx軸を時間、y軸を速度とすると答えは山が右よりの三角形みたいな形のグラフになりました。

(2)(1)のとき、自動車が出発してから停止するまでの時間はいくらか。
この問題で、解説を見てみると
所要時間をT、加速時間をt、減速時間をt'とすると、距離、速度、所要時間について、それぞれ
L=(at^2)/2+{at・t'-(2at'^2)/2}
0=at-2at'
T=t+t'
が成り立つ。
と書いてあるのですが、1本目と2本目の式が全く意味が分かりません。
詳しく教えていただけると有難いです。よろしくお願いします

>>439
等加速度運動の場合の、時間と速度と距離の関係について知ってる式を書いてみて

>>440
加速度aとすると
v=at+v0
x=1/2at^2+v0
v0^2-v^2=2ax
とかですかね

>>441
(i)加速中
初速度=0、加速度=a、所用時間=t

(ii)減速中
初速度=(i)の最後の速度、最後の速度=0、加速度=-2a、所用時間=t'

の区間に分けて進んだ距離を計算する。その合計がL。

横から失礼。
コピペミスだろうけど、位置xは、
tが加速時間として使われているので、混乱を避けるために時刻のパラメーターを s とすると
　x(s) = 1/2as^2 + vos
だね。これは、スタート地点を原点にとった場合で、xo がゼロでなければ、
　x(s) = 1/2as^2 + vos + xo
になる。
件の式は、
(1)はそのまま速度の時間積分の結果。総走行距離。積分区間は[0,T]。但し境界条件に注意。
(2)は最初の時刻 s=0 のときと、最後の時刻 s=T のときで速度が同じ(この場合はv=0)であるための条件。

>>439のLの式、不必要に複雑になってる気がする。
L=(at^2)/2+(2at'^2)/2 で十分じゃないのか？
最終速度が0(距離Lの地点で停止)なのだから、
後半は加速度2aでt'時間(速度0から速度2at'になるまで)走行した時の距離と考えても同じなのに。

距離Lの地点に到達した時の速度が0で無い可能性があるなら>>439のLの式で良いけど、
それでは減速時には一定の加速度と言う条件が破れるし、
距離Lを最短時間で移動していると言う条件も満たしていない。

L = (1/2) * v(t) * T
　T = t + t'
　v(t) = at = 2at'
at = 2at' → t = 2t'
L = 3at'^2

t = bt'
T = (1+b)t'
L = (a/2) * b*(b+1) *t'^2

>>439
一本目と二本目は全く別物だな
減速を開始した時点での自動車の速さはat
そこから０まで減速するんだからそれまでの時間はat/2a だよね
2本目の式を説明するなら０に減衰する時間をt'とおけばt'=at/2aででてくる
するとL=(at^2)/2 + {at・(t/2) - 2a(t/2)^2/2}・・・�@
上の最短時間の意味は、単に減速を開始したら０になるまで減速し続けるということだな
�@の式はそれを満たしてる、よってこれを解くtは自動的に最短時間tを示していることになる
あとはこれを解けば良い
ここでの考えるポイントは加速時間tが決まれば０への減衰時間も決まるということ

T=mg＋m×M-m/M＋m×ｇはどう計算したら2Mmg/M＋mになるんでしょうか？

よろしくお願いします

>>447　なりません

>>448
参考書にはこう書いてあるのです…

それか俺の書き方がおかしいのかな？

T=mg＋ｍ×ｇ×M＋m分のM-m＝M＋m分の2Mmg

>>449
>>1

>>450
ケチケチすんな＾ｑ＾
お前もわからないから>>1とかしかレスできないんだろ？
一緒に克服しようぜ！！

エスパーすんの疲れんだからちゃんと書けや

a + b : a足すb
a - b : a引くb
a * b : aかけるb
a / b : aわるb, b分のa

T = mg + mg * ( M - m ) / ( M + m )

　次元を合わせるとなるとこうかな。M, m と g が無次元なら別の解釈もできるけど、
　T は張力(力)、m と M は質量、g は(重力)加速度だよね。多分。

T/mg = 1 + ( M - m ) / ( M + m )

T/mg = {( M + m ) + ( M - m ) } / ( M + m )

T = mg * 2M / ( M + m )

T = { 2mM / ( M + m ) } * g

>>453
お前すごいエスパー能力だな。

オレは見た瞬間面倒くさいからスルーしたけど。

つか、>>447の元の式と>>453の式は全然違うような気がするのは私の気のせいだろうか？

T = mg + m * [(M-m)/(M+m)] * g
だと思う。

>>456
そうです。やっぱり俺の書き方が悪かったですね…
すみませんでした…

T=(m/M)(2Mg-1+M^2)
T=2Mmg/(M+m)
2gM^2=(M+m)(2Mg-1+M^2)
0=-m+(2mg-1)M+(mM^2)+(M^3)
(M-s1)(M-s2)(M-s3)=M^3-(s1+s2+s3)M^2+(s1s2+s2s3+s3s1)M-s1s2s3
s1<=s2<=s3
s1s2s3=m
s1s2+s2s3+s3s1=2mg-1
s1+s2+s3=-m
あとはまかせた

>>453
詳しくありがとうございます。
ｍｇ＝１になる意味がわかりません…

>>459
両辺をmgで割っているだけ

左辺が T/mg になっているのに注意。mgが1になっているわけではありません。
たまに間違えるけど、式の次元を確認するのは重要だからやって損はないよ。
詳しく書くと、

　1). T = mg + mg * ( M - m ) / ( M + m )

　2). T = mg * { 1 + ( M - m ) / ( M + m ) }

mg > 0 または mg < 0 なので、割り算ができて、式の次元は無次元にできる。

　3). T / mg = mg * { 1 + ( M - m ) / ( M + m ) } / mg

　4). T/mg = mg / mg * { 1 + ( M - m ) / ( M + m ) }

　5). T/mg = 1 * { 1 + ( M - m ) / ( M + m ) }

　6). T/mg = 1 + ( M - m ) / ( M + m )

>>460-461

なるほど！やっとモヤモヤが解けました。
本当にありがとうございます。

レス下さった方ありがとうございます
1本目は前半が加速中の距離、後半が減速中の距離なんですね
2本目はv=-2at'+v0でv0=atの時v=0になる時があるって解釈でいいんですかね？

>>463
つか、速度のグラフを描いてみれば分かるでしょ？
加速から減速に移る瞬間ではat=2at'
両端(始まりと終わり)は速度0だから

>>447

まず数学からやろうか

と言うか×÷が＋−に優先されることと
誤解されないようにカッコ使うのは算数じゃないか？

自然数とか日常的な数値計算では掛け算割り算と足し算が本質的にあんまり違いがないから忘れてしまっている、とか？

高卒以下は割とマジで忘れてるよ

気体ＡとＢの体積Vの混合気体で、気体Ａの分圧をＰ[A]として、
Ｐ[A]Ｖ＝n[A]RTって、
必ずしも成り立ちませんよね？
Ａの濃度が十分に濃い場合だけですよね？

粒子密度が高いとそもそも理想気体として扱えない

じゃ、
Ｐ[A]Ｖ＝n[A]RTって、 普通は成り立たないんですか？

普通は成り立つ
頭に入れてほしいのは、気体分子を質点と見なすので液化せずに無限に圧縮できるのと
分子間力がないので自由膨張で内部エネルギーを失わない
上記のことが現実気体とは違う
さらに現実に近い状態方程式はファンデルワールスの状態方程式で
等温曲線を描いてやるとどこら辺の温度で理想気体と大きく違ってくるかわかる

高校の知識までだと高温、低圧でよく成り立つぐらいでいいんじゃないか

http://beebee2see.appspot.com/i/azuYgdfAAgw.jpg
(4)のオの求め方なのですが
(2)のイで求めたQを利用し
1/3×Q=1×5/3×R×ΔT…※
定圧変化なので
PΔV=1×RΔTが成り立ち
※の右辺が5/3×PΔVとなることから求めようとしたのですが、計算があわないのでどこかで間違っていると思われるのですが、それがどこかわかりません。
教えていただけないでしょうか。お願いします。

http://sageuploader.vs.land.to/1upload/src/sage1_24715.jpg
次の力のｘ成分とｙ成分を作図し求めなさい。　　さっぱりわからないのですが・・・
宜しければ教えて頂きたいですorz

>>473
答えはいくつなのよ
写し間違えじゃなかったら、5/3→5/2じゃないか

極形式で書く。
|F|^2=fx^2+fy^2
fx=|F|cosθ
fy=|F|sinθ

>>475
ありがとうございます
考え方は間違ってないんですね
手書きで申し訳ないですが、何度計算してもこの結果になります
解答は「7/9」です。
http://beebee2see.appspot.com/i/azuYx7bDAgw.jpg

>>477
考え方はあってるがPの計算を誤ってる気がする、自分の解答載せときますね
(ｱ)L(P0S + Mg)/2R
(ｲ)(5/8)*L(P0S + Mg)
(ｳ)これはいいよね
(ｴ)P0S/7g
オは式を書きます
Qの式に（エ）で求めたMを代入すると、Q' = 1/3×Q = 5/21× LP0S
ここでPΔVを求める、P = P0 - Mg/s = 6/7 × P0である

1/3×Q=1×5/3×R×ΔT　この式に上記を代入(RΔT = PΔV)
5/21×LP0S = 30/14 × P0ΔV ・・・(ΔV = SΔL)
ΔL = 1/9 ×L
後は足す　

2重スリットの電子銃のことなんですが
電子「1個」ってどうやって打てるんでしょうか？

電子銃の構造は知らんが
原子に電場をかけて、イオン化させれば電子一個だけを分離することが出来る

先端を折って尖らせたタングステンを熱すると一定の割合で先端から熱電子が飛び出すぞ！
色々な運動量を持った電子から先に加速器(電場)に辿りついた電子は、その分だけ後続の電子より先にスリットに達するぞ！
蛍光スクリーンに電子1個が衝突するとスクリーンが光るぞ！
電子銃からスクリーンまでは平均自由行程より充分小さいぞ！

電子銃を撃つときは人が見てないと粒にならないと思うのですが、
見ないで撃ったら波のまま打つことになり、1個だけ撃つのは出来ないと思うのですが、
波のまま1個打つことは可能なのでしょうか？

「１個ずつ撃つ」というのは、厳密に言えば嘘で、もっと正確に言えば、
平均的な発射間隔（単位時間当たりに発射する電子の数の期待値の逆数） が
１回の試行にかかる時間（スクリーンまでの飛行時間ぐらい） より
じゅうぶんに長い、といった意味。
そして上記の期待値は電子の位置を観測しなくても意味を持つ。

３つ質問があるのですが、どなたかご教授願います。

気体ＡとＢの体積Vの混合気体で、全圧をP、気体Ａが占める体積をV[A],分圧をP[A]とたら、
一般的にP[A]V＝n[A]RTと、PV[A]=n[A]RTは成り立つんですかね？
この証明を見たいのですが・・・

またこちらhttp://www15.wind.ne.jp/~Glauben_leben/Buturi/Denjiki/Denjikibase5.htmで、
（磁界のかかる場所で導体棒を動かす問題）
仕事率がジュール熱として消費されていると書かれているんですが、
これってただ単に毎秒、仕事によって熱が生じているという意味ですよね？

ばねにオモリを乗せ、
つりあいの位置を基準にとると、ばねの変位がある時の、この系が持つ力学的エネルギーが、
オモリの速さ＋ばねの力学的エネルギーで出せると思うのですが、
この時、重力による位置エネルギーが無視できることを、数式による証明を見たいのですが…？

最後のは自己解決しました。
最初のを特に教えて頂きたいです･･･

>>474ですが
結局どういうことなんでしょうか？

教科書の力の合成・分解のところを嫁

読みました・・・

水平成分と鉛直成分を書けば、直角三角形が見えるでしょ。
斜辺の長さが分かってて、長さの比も分かってるんだから、
それでそれぞれの長さを計算してやればいい。
比の導出は、正三角形を二等分してやれば分かる。

1). p[A]V[A+B]=n[A]RT
p[A]V[A]=n[A]RT
だから、このとき、
V[A]=V[A+B]=V[B]
特に、
n[A+B]=n[A]+n[B]
を認めれば、
p[A+B]=p[A]+p[B]
2). p[A+B]V[A]=n[A]RT
同様に、
p[A]=p[A+B]=p[B]
特に、
n[A+B]=n[A]+n[B]
を認めれば、
V[A+B]=V[A]+V[B]

>>478
エで得たMの値を代入していないのが原因でした
ありがとうございました！

懐かしいな

あぁ…

滑らかな球面上を質点が静かに滑り落ちる運動で、かならず質量mが与えられていないと
質点のエネルギー量を表すことはできないのでしょうか？mを使わずに表すことができますか？

質量は玉A B ともにm
滑車に、糸　玉A 　糸　玉B　糸　の
順番でつるしたとして、玉Bの運動方程式は、
ma=T-mg となりますが、
玉Aの運動方程式はどうなりますか？
特に張力がきになるのですが。

>>495
同じなんじゃないの？

>>494
mの関数にはならないという意見？

>>494
仕事はW = N・s で表せられる
このNに変数mが入ってなかったら可能だが
その場合だとN = mg なんだから不可能だろ

>>496
ちなみに滑車の左には質量Mの物体が
つるしてあります。

そうすると、玉A玉Bを合わせた運動方程式は、
2ma=2mg-2T ですか？
教師が2mg=2mg-Tと板書していたので
気になりました。

>>499
ああ、そういう問題なのか。
張力は玉Aの上と下で違うじゃん。

>>500
張力を別々において、
Mg=T-ma
ma=mg-Ta
ma=mg-Tb
で、Ta+Tb=T ってことですかね。
並列に繋げたなら分かるんですが、
玉AとBを直列につないで、
しかもA糸Bとなっているので、よくわかりません。

>>497
そうです
>>498
N=向心力−中心に向かう重力なのですが，どちらにしろmは消えないのでやはり
不可能ですね。

問題を解くのととは関係ない質問ですが
運動方程式で物理運動は全て決まってるなら 全ての物質の現在位置と速度さえわかれば 未来を完全に予測出来ませんか？ そうすると世界は誕生した瞬間から全てが決まってたと言うことになりますよね

p[A+B]=p[A]+p[B] 、V[A+B]=V[A]+V[B] は直感的にわかるのですが、
それからなぜ、1). p[A]V[A+B]=n[A]RT、2). p[A+B]V[A]=n[A]RT が言えるのでしょうか？
1については、V[A+B]はAだけが占める体積ではないし、
2についてP[A+B]はAだけの圧力ではないし…

>>503
ラプラスの悪魔 でぐぐれ

>>503
古典力学ですべての物理現象が説明できると考えられてた時には
物理学者もそのように考えていたらしい。

>>505 ありがとうございます。いい言葉を教えて頂きまさた。やはり>>506さんのおっしゃるようにみんな考えていた様ですね。
なんかすごく物理というのが面白くなって来ました。 早く現代物理やりたいなあ

元ネタ知ってんのかと思った

>>506
今でもそう考えてる奴少なくなくいるお

まぁそこらへんは結構大論争になったし、どちらが正しいとは判断できないな
神はサイコロを振らないという言葉もあるし

今浮力の勉強してるんですが、
物って深く沈めると圧力が多く掛かると思うのですが、
真上から掛かる圧力が増えるのは分かりますが、
真横や斜め上や真下から掛かる圧力も増えたりするのでしょうか？

あと深く沈めた場合、圧力により物の体積は減ると思うのですが、
浮力は小さくなるのでしょうか？

>>510
>真横や斜め上や真下から掛かる圧力も増えたりするのでしょうか？
圧力はあらゆる方向に同じ大きさで働く

>あと深く沈めた場合、圧力により物の体積は減ると思うのですが、
>浮力は小さくなるのでしょうか？
小さくなる。人体は水面近くでは水に浮くけど、素潜りで深く潜ると
肺が圧迫されて浮力が減るので、ある程度より深くなると
沈むようになる

>>511
＞圧力はあらゆる方向に同じ大きさで働く
よく理解できないのですが、
真上から押す分が増えてるから横から押す分も増えるってことでしょうか
それとも、真上から押す分が増えても横から押す分増えないってことでしょうか
それとも、真上から押す分も、横から押す分も増えてないってことでしょうか

>>512
「パスカルの原理」「水圧」でググるとだいたい分かると思うよ。

後、「アルキメデスの原理」及び浮力が水中に沈めた物体に働く原因を考察すると面白いと思う。

振り子の運動って質点につながっているのが（つまり円の半径となる部分）軽い棒と糸だとではどのような違いがあるのでしょうか。

>>515
ないんじゃね？

>>515
糸がたるむ状況になると違う

>>512
水中に、水と同じ密度の小さな四面体が漂っているとせよ。
４つの頂点の座標は
(0,0,0), (a,0,0), (0,a,0), (0,0,a) だ。
４つの側面に働いている水の圧力による力はつり合っているはず。
このことから、いろんな方向を向いた４つの面に働く圧力どうしの
関係がわかる。

次に、四面体を少し傾けて同じ考察をせよ。

こういう風にして、水中の圧力が方向によらないことが理解できるはず。

>>512
物体の表面の各部分が、面に垂直な向きに圧力を受ける。
物体表面のある点が全方向から力を受けると考えるのではないよ。

なぜ面に垂直かということについては、そういうもんだと天下りに受け止めるのでもいいし、
それで納得できなければ分子運動論などで説明する手もある。

なお、これらは流体（液体や気体）が伝える力の話で、固体だと話は違ってくる。

二つの音さの振動数をF,F' (F>F')とする。
２つの音波の位相が一致した時刻からT秒後に再び位相が一致したとすれば
この間に音さが振動する回数はそれぞれFT,F'Tである。
この差は1回であるから、

FT-F'T=1
-----------------------
どうして振動回数の差が1回だと断定できるのですか？
非常に周期の短い波と非常に周期の長い波の位相が再び一致する時も振動数の差は１回と言えるのですか？

>>520
振動数の高い方の二回目の周期のどこかの位相で必ず振動数の低い方の周期の位相に一致するから。

つまり、周波数の高い方は二回目の周期ですべての位相を実現してるわけだから、
そのタイミングのうちのどこかで周波数の低い方の位相に一致するのは当然。

図に描いて考えてみれば分かると思うよ。

>>520
池の周りをA君とB君が同じ位置から同時にスタートして違う速さで回った時、
次に初めてA君とB君の位置が同じになるのはどちらかが1周多く回った時っていうのと同じ。

>>522
>>522
なるほど
そういえば位相は動径の角度のことですよね

2πと4πは同じ位相として見てもいいのですか？

>>523
そりゃそう。
aラジアンと2π + aラジアンは位相として同じ。
「位相」って元々、そういうものでしょ？

あるいは振動数の低い方の位相を0から1.0までの小数点数、
振動数の高い方の周期と位相を例えば、0から10. 0まで
(高い方の振動数が低い方の10倍だったと仮定)の小数点数で表してみて、
どこで小数部の数字が一致するかを考えると分かりやすいかも。

化学っぽい質問なんですが、
コロイド溶液の屈折率って水と比べてどうなるのでしょうか

変わらないっていうか光遮断されるよね

散乱は少なくともされるよね。
でもガラスビーズみたいなのが漂ってる問題は面白そうだね。

水素ガスの放電管を誘導コイルとヒューズ線でつなぎ、電流を流すと放電管が赤紫色に光ります。
分光器を使ってこの光を見ると、青と赤の光の筋に分かれて見えます。

ガラス管の中には水素ガスが入っています。水素原子は１つの電子が原子核のまわりを回っています。
水素から出る光がはっきりと筋に分かれてが見えるということは、電子がまわる軌道が決まっていることを意味しています。

↑
水素分子にはK殻にしか電子が回ってないから光は１色しか発しないはずでは？
それとも電子が２個回ってるから２色発するのでしょうか？

>>528
電子がずっとK殻にいたらそもそも光を出さない。

>>528
水素分子には電子が２個あるけど、たぶん放電管内で励起しているのは１個。
励起状態が複数あるんじゃないの？
高エネ側の励起状態から基底状態に落ちるときには青い光が
低エネ側の励起状態から基底状態に落ちるときには赤い光が
出るのでは？

ttp://www.google.co.jp/search?hl=&q=%83K%83X%83%89%83C%83e%83B%83%93%83O

ｗｒ

物理の教科書に

(1)静電ポテンシャルの存在
ガウスの法則は静電場を規定する基本法則の一つであるが、電荷分布が
適当な空間的対称性を持たないときには、この法則だけでは静電場は決
まらない。したがって、静電場の基本法則としてはガウスの法則のほか
に何らかの条件が必要である。

↑
これはどういう意味でしょうか？
ガウスの法則だけでは決まらないってどういうことでしょうか？
空間的対称性って何でしょうか？

>>533
ガウスの法則は大局的な法則

>>534
は？
意味わかりません・・

>>535
微分形式のガウスの法則を使おう！

まともに説明できる人やっぱいませんねぇ、それくらい概念的に難しいんですね。
例えば電荷Ｑが静止してあったとしたら、そこから離れた場所の静電場は決まりますよね？
電荷が複数あっても重ね合わせたら電場決まりますよね？
ガウスの法則以外に何らかの条件って何ですか？静電ポテンシャル？

>>537
電荷分布から電場は求められるけど
逆は言えない
それだけのこと

>>537
高校で習うガウスの法則では求まらない。

高校物理のガウスの法則ってどんなのだっけ？

小数点を無くす記号じゃなかったっけ

>>539
いや高校じゃなくて大学レベルで頼みます。
逆はどうしたら言えるのですか？

そもそも静電場って何でしょう？
変わらない電場ってことでしょうか？

>>542
大学レベルならガウスの法則から、電荷分布からポテンシャルが導けるので求まる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E3%83%9D%E3%83%86%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A3%E3%83%AB


> 電荷分布が適当な空間的対称性を持たないときには、この法則だけでは静電場は決まらない。

これは電荷分布が分かることを前提としてるでしょ。

>>542
http://ja.wikipedia.org/wiki/ガウスの法則

静＝(電流や電荷分布に)時間変化が無い

つまり静電場とは場(磁場や電場)に時間変化がないということ。

>>542
理論電磁気学読むといいよ

男なら黙ってジャクソン

>>545
うん、だから今俺が言ったよね？

>>543
いや電荷分布が分かるというか、電荷の位置が分かれば、
分布を適当に補正するなりして、そのままするなりして
電場が分かるってことですよね？

>>548
変わらない電場では不正確。
時間変化がないだけ。

>>538読んでんのか？

>>549
言ったじゃん。
まそういうことだよね。

電荷分布を求めるにはどうしたらいいのですか？

この子、アホな子だと思う。

大学のレベルでって自分で書いたんだから、
数式が書いて有れば分かるだろ。

>>553
は？
数式何て誰だって分かるよ。

ガウスの法則からは電場の向きが分からないわけじゃん
電場が球対称だとか軸対称だとか、電荷分布に空間対称性があれば電場の大きさは簡単に分かるよね

ってことじゃないの

>>555
それよりもrot E=0の話だと思う。

>>555
電荷分布が分かれば、重ね合わせで向き分かりますよ？

>>557
その話は既に「ガウスの法則」とは別の話を使ってる。

それでガウスの法則から静電場を求めるには？

日曜に頑張って勉強している高校生をばかにするなよ
理解力がちょっと足りないだけなんだから

一般にガウスの法則だけでは静電場は決まらない。
したがって、静電場の基本法則としてはガウスの法則のほかに何らかの条件が必要である。

ってことで静電場Eが rot E = 0 （もうひとつの条件）であることからポアソン方程式が出て云々、っていうのが静電場を求める流れでしょ

>>561
rotE=0や静電場空間における力が保存力であることは
数学的に成り立つ事でしょ？

そもそもガウスの法則自体も、ＱやらＥやらrらが上手いこと
数学的式に合致しただけであって。

>>562
で？

ガウスの法則「だけ」で電場が全て記述できる、というのであれば、

電荷分布：ρ(x↑)
電場：E↑に対して

E↑=(1/(4πε))∫d^3x'↑ρ(x'↑)(x↑-x'↑)/|x↑-x'↑|^3

をガウスの法則
∇・E↑=ρ(x↑)/ε

から求めれば良いだけの話であって。
やってみればすぐに分かる話であって。

>>562
やっぱりアホな子だな。

>>564
電荷分布が複雑だと、電場は求めにくいってことですね。

そういえばn次元空間上ではガウスの法則は成り立つのですか？
３次元と２次元ではガウスの法則は成り立ちますよね？数学的に。

>>566
根本的に違う。数学的に導けない。

もう少し言うと、あと一つ条件を追加すれば数学的に>>564が導ける。

てかもう一言いえば、
計算すれば分かる話なのに何で背伸びして妄想振りまいてるのかが理解できないのだが。
>>564が分からないなら数学勉強してろ。

>>564
はようは手動でやれっつーことだろ？
でも包括的に電場ベクトルを求める方法があんだろ。

>>567
導ける何ていってないですよｗ

ったく

>>564は結局，ガウスの法則「だけ」では電場を完全に記述することはできない，ってことを言ってんだろ
なんだ「手動でやれ」って．「包括的に」って．
日本語の勉強からしてこい

ある抵抗があってその抵抗を３等分して並列と直列に組み替えてそれらを合成したら元の抵抗の1/2になるらしいのですが、何故もとにもどらないのですか？残りの1/2はどこにいっちゃったんですか？

電流の通り道が広くなれば電流は通りやすくなって抵抗は減る。
電流の通り道が長くなれば電流が通る長さ分抵抗されるから抵抗は増える。
今回は一分が並列になって、抵抗が広く短くなったので抵抗が減った。
そもそも抵抗が保存される必要もない。

>>573
１Ωと１Ωの抵抗を並列に繋いだら、抵抗は1/2Ωだよね、
この事は解るの？

分かりますん

え、でもでも保存されないとしたらこの方法で世の中どんどん抵抗減らし放題になっちゃいませんか？

減らし放題だよ

抵抗減らし放題で何か矛盾でも生じるのか？

渋滞が抵抗だと考えてください
渋滞を緩和するには道を増やせば良いわけです
でも今日渋滞は発生してますよね
道を増やせば良いと貴方は言いますが、お金も何もありません
世の中の抵抗を減らすにもお金がかかります
つまりお金があれば減らし放題です

回路があって、この抵抗を求めろと言われたときに抵抗減らし放題なら絶対的な答えんて存在しなくないですかね？

勝手に繋ぎ変えたり切断したりした回路は元の回路と同値であることを証明せよ

普通の問題では抵抗値を求める時に回路の構成を変えてはいけない。

そりゃ勝手に抵抗繋ぎまくって減らしまくったらダメだろ
問題を無視したらそりゃ答なんていくらでも作れるわ

>>582
同値って何ですか？

>>577
太くすると確かに抵抗は減るんだが、交流電流は表面に集まりやすくて、
結局電流が流れてる所が広まらないという問題もある。
そういうことを考えながら電線は作られている。

またその話はパソコンの消費電力がなぜ大きいのかも説明する。
パソコンでは回路を小さくして電子の移動量を減らして素早く行き渡るようにしている。
そのため、回路は非常に細かくなってしまう。
すると電流が通る道は非常に狭くなるので急激に抵抗が増える。
CPUが非常に発熱するのはこのためだ。

つなぎ変えてはだめということですか・・・
しかし、合成はありなんですよね、これも一種のつなぎ変えみたいなもんなんじゃないですか？

つなぎ替えと合成は違う。

合成は各々の抵抗とその構成から全体の抵抗が幾らかを出すだけ。
つなぎ替えはその構成を根本から変えてるから全体の抵抗も変わる。

>>587
Kirchhoffの法則によって元の回路と変化が無いことが示されるだろ

>>587
抵抗の合成はつなぎ変えでは無く、置き換え。
それも全体としての抵抗値がわざわざ同じになるように置き換えてる。

キルヒホッフに基づいて合成の式は導かれているんでしたね
合成はこの並列の抵抗二つはこの一つの抵抗に相当するよというものだから実質置き換えということなんですかね

逆におもったんですが一つの抵抗を分解してそれらを合成して元の抵抗に戻すことってできますか？

合成はつなぎかえでも何でもない
計算によって合成抵抗がそういう式で簡略化されて一つの抵抗と見なしているだけ
キチンと計算してみてくれ

>>591
理論上(計算上)ならいくらでもできるよ。
例えば、抵抗を３等分して元の1/3の抵抗値のものを３つ作る。
それらを再び、直列につなぎ直せば元の抵抗値になる。

現実の抵抗はきれいに三つに割ろうとしても、多分崩れてしまう。
でも、もしも恐ろしく鋭い刃物できれいに切断する事ができれば可能になる。

現実の電気(電子)回路でも欲しい抵抗値を持った抵抗が手近に無い時には
しばしば二つの抵抗の合成で欲しい抵抗値のものを作って代用にしたりします。

実験室や試作品でなら良くやる事です。

組み合わせ次第では元に戻るのもあるんですか、つなぎ変えはだめらしいですが抵抗が同じになるようにいじってあげればつなぎ変えもありなきがします
そこまでしてつなぎかえる必要性があるのかはよくわかりませんが

もっと勉強してきます、答えて下さった方々ありがとうございました＞＜

物理というか、その中の数式計算がわからないので、数学しれませんが、
テキスト中の記述の計算について教えてください
　　　 　λ = 1 - D - 3A^2 + D*Cos(θ)　　　　……(1)式とする
　　　 A^2 = 1 - D + D*Cos(θ)　　　　　　　 　……（2）式とする
　Cos(θ) = { 1 - (w/2D)^2 }＾（1/2）　　　　　　　……（3）式とする
の3式があり、使うかは判りませんが条件として
　D>0,　w>0,　2D>w,　0<θ< π/2
が与えられ、λ<0となる領域を探すと、
　D > （1/2）*｛1+ （w/2）^2｝
となる、というのですが、このDの領域の求め方がイマイチわかりません
自分が解いた方法としては、まず(１)式<0より
　λ = 1 - D - 3A^2 + D*Cos(θ)　< 0
　A^2 - 3A^2　< 0 　　　（∵(1)に(2)より）
　-2A^2　< 0
　A^2 > 0
　1 - D + D*Cos(θ) > 0　　（∵(2) ）
　D*[ { 1 - (w/2D)^2 }＾（1/2） ] > D - 1　　　　　　（∵(3) ）
　(D^2)*{ 1 - (w/2D)^2 }　> D^2　-2D + 1　　　（∵両辺を2乗）
　D^2 - (w/2)^2 > D^2　-2D + 1
整理して　D > （1/2）*｛1+ （w/2）^2｝
答えは一見正しいものが得られたんですが、
途中で不等式の両辺を2乗して良いかどうかわかりません

両辺ともに正なら2乗しても不等号の向きは変わらず、負なら逆になり、
正負なら両辺の絶対値次第か、となりますよね？
不等式左辺のD*Cos(θ)はD>0かつ 0<θ< π/2　より間違いなく正ですが
右辺のD-1が正か負か、負であれば絶対値は左辺と比べてどうなのか、
それが判らないために、上記のように安易に両辺を2乗してはいけない
…気がします
どうでしょうか、2乗してよいかどうか、もしくは別の解法があれば教えてください

誰かが走ってある止まってた人にぶつかったとしますよね？
その場合、走ってた人と止まってた人は両方同じ力を受けますよね？作用反作用です。
それなのに、止まってた人のほうが勢いよく飛ばされるのは何故ですか？
走ってぶつかった人はその場で止まるイメージです。

>>597
止まっていた人は動き出す。
動いていた人は止まる。
同じ作用を受けているとイメージ出来ないか？

>>597
逆に聞きたい。どうなったら何となく納得出来るんだ？

>>598
何で元々動いていて、さらに力を受けるのに、止まるのでしょうか？

時間と温度のグラフから温度変化率を求めるにはどうすればいいんでしょうか？

接線を引いて、傾きを求める

>>600
元々、動いていた方向とは逆向きの力を受けたから。

>>596
D >= 1 ならば両辺を２乗しても同値。
0 < D < 1のケースは別に調べる必要あり。
両辺を２乗する前の式
D*[ { 1 - (w/2D)^2 }＾（1/2） ] > D - 1
で 0 < D < 1 の場合を考える。両辺をDで割って
{ 1 - (w/2D)^2 }＾（1/2) > 1 - 1/D
wが問題の条件を満たしているなら、
左辺は正、右辺は負だから、この式は常に成立。
結局まとめると、
0<D<1 または D > （1/2）*｛1+ （w/2）^2｝
が答えだと思う。
元の問題では物理的に D < 1 が排除されるのかも知れないけどね。

>>600
元々動いているのを止めるにはどうしたらいい？

>>605
ばかも〜ん


うみゅ？

あそういうことか！

m1*v1=p1
p1+p2=p'1+p'2
p'1-p1=-(p'2-p2)
p'1-p1≒F[2,1]*△t
p'2-p2≒F[1,2]*△t

坂道から物体を滑らせて滑らかに半径Ｒの円筒に入って回転する問題で
質量ｍのＡを高さｈから滑らせて
円の最下部に質量ＭのＢがあって、そこで衝突してその後一体となって運動し
最上部で落下せず一週する条件を求めよ　　って問題なのですが
（ｍ＋Ｍ）ｖ＾２／Ｒ　＝Ｎ　＋（ｍ＋Ｍ）ｇ　　　…最上部での運動方程式
ｍｇｈ　＝（ｍ＋Ｍ）ｖ＾２／２＋２（ｍ＋Ｍ）ｇＲ　…始めの高さと、最上部でのエネルギー保存則
から
ｈ＞５（ｍ＋Ｍ）Ｒ／２ｍ　　とやったのですが答えは５Ｒ（ｍ＋Ｍ）＾２／２ｍ＾２です
どうしてでしょうか？

>>608
衝突前後で力学的エネルギーは保存していない。
衝突直後の一体となった速さを運動量保存則で求めるべき。

>>609
ありがとうございます
そうなんですか知りませんでした
失うエネルギーは衝突の熱エネルギーなのでしょうか？

>>610
そう。熱になる。

ありがとうございました！

あー
完全弾性衝突の時だけエネ保存則が使えるっていうやつの逆か
忘れてた

シーソーの両端に二人が乗って、お互いを高く飛ばせるようにこいだと
すると理論上∞まで飛ばせる事ができるんですか？空気抵抗とかなしにして。

はい

>>615
じゃぁトランポリンでも同じ理屈が可能かな？

本当に可能か？
理論上も無理だと思うのだが

無理だな
片方の奴がよこからタイミングよく飛び乗るのかと思ってた
もう一つ何かあったらできるね

どの様に理想化するかによるだろうな。

シーソーはaからbに力学的エネルギーを移し替えるだけだからね。

強度・精度の制約なし、全ての過程で力学的エネルギー保存（散逸なし）、球状重力場
これくらいの理想化は必要だな。

一方が落ちてきたときの運動エネルギーを全てもう一方に渡せるような
絶妙にしなる板ならば可能…かな

それだったら、しならない方がいいだろ

まずに月行きます
それでも無理なら

>>623
しならなかったら、シーソーに乗ってるあいだは二人の速さは同じだから
体重が同じならば、運動エネルギーを半分ずつ担うことになる
結果、半分のエネルギーは失われる

と考えたのだが

>>625　なるほど

シーソーでだんだん高く跳べるのは、相手側からもらう分に自ら跳び上がる分が足されるからじゃないの？
だから、理論上は相手側からロスなくもらえるなら自ら跳び上がる分ずつ増え続けるのでは？

ぶっちゃけ10mにもなれば着地の衝撃に耐えられなくなる

>>627
いや違うだろ、着地する瞬間に思いっきり、板を押すからだろ。
単に着地するだけならエネルギーの入れ替えになるだけじゃね？
人間がエネルギーがある限り永遠に力を出し続けることができるから。

>>629
> いや違うだろ、着地する瞬間に思いっきり、板を押すからだろ。
どこからその力が生み出されるんだ？

>>630
うん？
パンチとか、些細なことでもいいが？
した文だけ位置エネルギーに変わる。

これ理想化した状態なら衝突の問題だよね
弾性衝突なら片方はvで飛び上がり、非弾性衝突なv/2で飛び上がると考えられるが
どうだろう

>>631
作用反作用って知ってる？

>>633
まじでいってるのか？
パンチした分だけ板にエネルギーが加わるだろ、作用反作用の意味分かってるか？

>>631
その考え方だとエネルギー保存則はどうなるんだ？

板にパンチするんだぞ？足でおしてもいいし、厳密にいえば、板に落ちた
ツバでも些細だが関係してくるだろ。

>>634
そのエネルギーはどこから来るのさ？

人で考えるからダメなんだ。まず質点で考えろ。
次に人だ。

>>636
エネルギーは保存されないという意見？

>>637
食べ物→化学エネルギー→運動エネルギー
だろ？

シーソーの片側に質点をおきました。
この玉は上下にのみ動くように固定されています。

同じように固定した質点をシーソーのもう片側に落としました。



さてどうなるでしょう？

釣りかよ。
こういうスレで遊ぶなよ。

>>642
釣りじゃないよ、人間のエネルギーがつきたら、高さもそれまでだろ。

シーソーは問題が複雑になる。基本的にはトランポリン方がわかりやすい。
トランポリンでだんだん高く跳ね上がるのは事実として皆認めるだろ。
どうやってるんだ？

トランポリンの場合は、人間の力をマットに弾性力として保存させていくから
高く飛べるんだろ、常識だろ。

ここにレスしてる人たちはそれを常識として理解できてないだろ

量子力学を考慮したら質量保存は成り立たないけどな。
エネルギーが消えたりするし。

>>640
君は空中に浮いている人間が化学エネルギーを運動エネルギーに変換できると思っているの？

>>645
人間の力？

>>644
面を蹴ってるんだよ。その反作用で面から力をもらう。
床でジャンプするのと同じ。
トランポリンは地面にくっついていて地面は十分に大きな質量を持つと想定しているから、
地面は全然動かないと考えてよい。

>>644
もっと簡単にしてバネに重さmの板を取り付けって質量Mのとして、mはMに比べて
十分に軽いとする
始めの板の位置をx=0と置くと速さvで人間が落っこちてきたとき、x = 0で速さvになる
何もしなければそのまま飛び上がるが、その時状態で板を蹴る（ジャンプでもいい）
とバネは力を受けて縮む、当然この時人間の重心速度は変わらずvである
そして再びx = 0に戻った時に速さはvより大きくなってる

トランポリンのつくるポテンシャルを、
V(z)=0　　　　　(z>0)
V(z)=(1/2)kz^2　(z<0)
とでもすればいいんじゃない。

>>647
>量子力学を考慮したら質量保存は成り立たないけどな。
>エネルギーが消えたりするし。
マジっすか？

量子力学考慮しなくても質量保存成り立たない

そうなん？　それとも遭難？

質量欠損でググれ

いやまぁマクロの話では全く関係ないから安心しろ

デタラメは信じないかな、安心していいよ。

逆説的だけど、質量欠損で解放されるエネルギーは、
dE=c^2dM
だから、常識的な範囲では質量欠損が観測されると困る。

なるほど、質量が欠損したぶんだけ、エネルギーが解放されて
その分、質量が増えるんですな。なんじゃそれ？

いや減るんだ
相対論では質量とエネルギーは等価ということだな

１グラムの目子筋

>>659
水素の原子量は軽水素が原子核の質量欠損が無い分１．００８で
質量欠損の影響は化学的に観測できるくらい結構大きいよ

常識的な範囲が有効２桁程度の精度なら無視できるけど

限りなく0Ωに近い抵抗を一本の導線に繋いで、電源1vも導線に繋いだら
どうなるんですか？電流は∞になるんですか？物凄い単純な回路ですが・・
厳密な実験性は全く考えなくていいです。あくまで理論の中の話で・・

電流V=IR,電力W=IVよりI無限、電力無限ってなるんですが・・・・
この場合導線を触ると感電死とかするのでしょうか？

>>664
限りなく0に近いと言っていると言うことは正な値を持つのでしょうから、
電流∞にはなりませんね。
触っても感電死はしません、やけどをする可能性は有りますが。

>>664
抵抗値をrオームとして、
r⇨0 の極限考えてみたら？
ホントは電池の抵抗は無視できなくなるけどな

>>665
だからめちゃくちゃ電流の値は大きくなるんですか？

>>665
1ボルトで感電すんのか？

超電導状態ではオームの法則成り立たないよ

抵抗を限りなく小さくすると電力は大きくなりますよね？
電力W=IVですから。Vは一定ですよね？
でも抵抗を小さくしていって仮に(まぁ無理ですが)0になったら
電力W=I^2Rより、W=0となるんですか？W=IVよりI=0？？？？
全然意味がわからないんですが・・

>>668
電流の大きさは人体にどういう影響を与えるのですか？
電流が大きいほど火傷しないんですか？

V=IRが一定でR→0ならI=V/R→∞でW=IV=I^2R→∞
どこに意味がわからないところが？

>>672
違いますよ、純粋にR=0の場合ですよ。
理論的にです。R→0じゃありません、R=0です。

だからそもそもオームの法則は常に成り立つ法則じゃないと言っているのに

>>674
じゃぁ抵抗が全くないときは電流はどうなるんですか？

>>675
>>664この場合なら回路の抵抗がいくらで何A流れていようが、手に流れる電流には関係しない
手に流れる電流は最大1Vの電圧と手の抵抗で決まる。そして1Vでは感電しない

超伝導については詳しく知らんが純粋にR＝０になるわけじゃないんだろ
陽子があるだけで電子の運動を阻害すんだし、一種の定常状態と聞いたが
理論上抵抗０の金属なんてつくれないんじゃないか？

仮想的に０に近づけていった場合そりゃ電流は→∞になるだろうけど

>>676
あ、じゃぁ直接電源に触ったりしたら感電するわけですか？

>>673
>>670は「抵抗を限りなく小さくすると」で始まってるから
それにしたがってR→0の話をしたのに、違うといわれても困るな。

回路のある部分だけR=0という状態は作れるが、電源には必ず抵抗が
あるからそれまで含めて純粋にR=0という問題設定には無理がある

抵抗が0なら電圧0で電流流れっぱなし。
無限大というわけではない。1Aかも知れんし2Aかも知れん。
とにかくそのまま流れっぱなし。

>>677
超伝導は純粋にR＝０ですよ。

>>679
だから理論的に追求していきましょうよ。
んなもん電源や導線に抵抗がある何て分かってるよ。

>>680
あと電圧をかけたら何で抵抗で全て電圧を使いきっちゃうんですか？
電圧は何で残らないんですか？
例えば10Vかけて、抵抗で8Vなくなって,2V残ったりしないんですか？

>>678
だから1Vじゃ感電しない
ためしに乾電池でも触ればいい

>>682
だから理論的に追求すれば電流∞で電力も∞。それだけ
何が不満なのか

>>682
>あと電圧をかけたら何で抵抗で全て電圧を使いきっちゃうんですか？
キルヒホッフの法則でぐぐれ

電圧ってのは延々と電流が流れるように勢いを出す装置でしょ？
何で必ず−端子にくるころには0vになるんですか？

>>686
その場合の電圧とは実際には「電位差」
すなわち、ある箇所とある箇所の電位の差を測ってるだけなので、
元の場所に戻ってくれば定義上、0Vになる。

実際にはアース(地中)とはかなり電位差があるかも知れないが、気にしてないだけ。

>>686
導線は抵抗0という条件だから。
E=IRのRに0を代入したらE=0。

>>687
電圧と電位差は違うのですか？

>>687
あぁ最初から電位差があって、そこに電流が流れるってだけの話なんですか？
>>688
ちょっと黙ろうか

>>682
電圧と言うのは何かエネルギーのようなものだと思ってるみたいだけど違うよ。

エネルギーに相当するのは電力量。

で、抵抗のあるところに電流を流すにはエネルギーが必要で、
電池などのエネルギーを使って「強引に」電流を流せばそこに「電圧（電位差）」と言う指標が現れる。

正確には電圧（電位差）と言うのは電場のポテンシャル差の事で、
まあ重力場の中での「地表からの高さ」みたいなもの。

>>689
同じ。

>>690
>最初から電位差があって、そこに電流が流れるってだけ

電池などの直流定電圧源を使えばまさにそう。

電池は電場を作るんですよね？そうしたら電場ができてエネルギー差が
できるんですよね？電場を作るのに必要なエネルギーはどのくらいなん
ですか？10Vの電池だとどのくらいですか？

>>691
>同じ。
本当に、本当に、おなじ？
じゃ、なぜ、二つの言葉があるの？

>>693
正確にはエネルギー差では無く、ポテンシャル差。
どのくらいのエネルギー差になるかはどのくらいの電荷を移動させるかによって違います。

例えば、1C(クーロン)の電荷を1Vの電位差に沿って動かすのに必要なエネルギーは1J(ジュール)です。

>>695
いや違うって、電場自体を作るのにエネルギーは必要なんじゃないの？

静電場のエネルギー密度は(εo/2)E^2
あとは気の済むまで積分しろ

大学の入試に出ますか？
電池が電場を作るエネルギーって出ますか？

波動関数、状態、
演算子、作用素、
超電導、超伝導、
電場、電界、
地場、磁界、
平均、期待値
他にもあります。

10Vの電池ってだけじゃ電場分布は決まらないからエネルギーも決まらねぇよ

電場E,電流密度jとして両者は比例関係。
j_vector=sE_vector

>>694
「電圧」と言うとある場所を基準にした電位の事を言う場合もあるし、
ある場所とある場所の電位差の事を言う場合もあるので、
ちょっと曖昧(大抵は電位差の事)です。

電流回路において接地って何でしょうか？もし接地したらその部分はどうなるんですか？

>>703
そこの電位が基準電位(アース)になるだけだと思う。

なんの宣言もなしにｖと表記されている場合、一般にはそれは速さですかそれとも速度ですか。

>>690
まじめに答えたのに黙れってどういうことだよ。

>>705
一般と言っても高校物理でってことだろ？
速度だと思う。

>>705
その点については統一性がないのが現状。
ちなみに
速度ｖならばそのｖの中にすでに符号が含まれている。
速さｖならばその中身はただの絶対値。

受験問題では曖昧になっていないだろうから心配いらんけど。

　地動説のガリレオ・ガリレイに死刑判決。
主文　汝は愚説でもって人民を誑かし、神を愚弄した罪は万死に値する。よっ
て死刑に処する。
　巨大な太陽が作る重力場で惑星が公転しているなら、星座中の巨大星の重力
場で星が公転する筈であるが、そんな動きはなくて宇宙の星座は地球の北極と
北極星を結ぶ線を軸として、形を変えずに公転している様に見える。太陽系だ
けが特別だと言う事になる。こんな事は有り得ない。なぜ、彗星や流星が地球
をかすめる様にして放物線上の軌跡を描くのか。その軌跡を描かせる様な重力
場を作る星は存在しない。地球の重力場が太陽、惑星等を公転させているので
ある。慣性の法則は、重い物ほど動かない。地球より重い物は存在しない。先
代旧事本紀大成経は言う。清気は軽く上がって天先ず成りて普く覆い、地を保
ち助け巡らすなり。濁気は重く沈みて地と成るとある。遠心力と重力が釣り合
っていると言う考え方は間違い。清気(霊体)が地を固め、巡回しているのである。
　天体は霊界の世界で、現界の物質界から見れば光の織り成す映像の世界(オー
ロラの様な物)である。太陽が日中を支配し、月が夜間を支配する。二十八宿が
季節の訪れを知らし、彗星、流星、日、月蝕が変事を知らせる。星は霊線に保
持されて他を侵害する事のない様均衡が取られている筈だが、乱れる事によっ
て起きる。星の動きが神の意思であり、予言の働きとなる。キリストの誕生を
知らせたベツレヘムの星の様に。つまり、霊界で起きた事が現界に移写して現
実に起きる。今の占星術は堕落している。
　幽体離脱者が病室の天井からベッドに横たわる自分の姿を見たと証言している。
正守護神(霊体)の目で副守護神(幽体)を見たのである。本守護神(直日霊)を中
心として四魂(幸、奇、和、荒魂)が存在し、五行(土、木、水、火、金)の精霊
となる。木星は慈愛神、水星は智恵神、火星は戦争神、金星は道徳の神、土星
は豊穣神、太陽は生命の本、月は水の本、星は肉体の本である。　

>>709
○原の物理という参考書はその辺を混同して問題解いてるから要注意

>>771
へー
そらあかんわ

高校の模試で出た問題なんですが、聞いてもいいですか？
(1)以外は手も足も出ませんでした・・・。
http://beebee2see.appspot.com/i/azuYyPrjAgw.jpg
http://beebee2see.appspot.com/i/azuYpajnAgw.jpg

(2)のつりあいの位置が存在する条件というのは今まで考えたことがなくて、試験中固まってしまいました。
そこの考え方だけでも教えてくれるとありがたいです。

>>713　403エラー

>>713
回転座標系で考えると
バネが伸びていく同時に、遠心力も増加するそのN = mxω^2
この値がkxを超えていた場合バネは伸び続けるよね、つまりkx>mxω^2となる

また数学的に解いてみるとつりあう伸び式は
m(l + x)ω^2 = kx
これを変形すると
(mω^2 - k)x + mlω^2 = 0
となる
mlω^2 >=0 なので　(mω^2 - k) <= 0 でないと、xの解が負の値となり不正

>>706
悪かった、>>688のアンカーが違う、ごめん。

ところで電力ってエネルギーですよね？
何で電流だけに依存しないんですか？
電力=電圧×電流な理由がわかりません。

>>716
> 電力ってエネルギーですよね？
各々の単位を調べて

イメージがわかない、3V1Aと4V1Aだと何か違うんですか？
同じ1Aなのに電流に何か違いがあるんですか？

電力ってそもそも何ですか？イメージ的に湧かない

>>718
電荷が落下するポテンシャル差が違う
高いところから落ちたほうが痛いだろ？

>>720
3V1Aと100v1Aだとどっちが火傷きついですか？
同じ1Aじゃないんですか？

>>721
同じ抵抗のあるところを通すのなら、
100Vでは1Aの電流を流せても、3Vでは1Aも通らないよ。
0.03Aしか通らない(100オームの抵抗)

そしてその場合、電力はV x A = R x I^2 になる。
すなわち抵抗値が一定なら電力は電流値の二乗に比例する。

>>722
単純比較で訊いてるんじゃないか。
当然、
[電圧]*[電流]=[電圧]*[電荷]/[時間]=[仕事]/[時間]=[仕事率]
だから、仕事率が大きい100V1Aの方が火傷はし易いはず。やったことがないので分からないけど。

通電部に外から触るならそうだろう
というか光・熱吸うように黒手袋して
１００Ｗ電球に手をかざすのと
１．５Ｖ乾電池２個直列に３Ωの抵抗つないで触る
という程度の違い

同じモノに違う電圧で同じ電流流すのは
>>722が言うようにムリ
可変抵抗使ったり温度変化等で抵抗率変えたら
同じ素材とは言えないし

>>715
うーん、わかったようなわからないような。

xというのはばねの伸びですか？Oからの距離ですか？

遠心力 N = mxω^2
なら
弾性力 F = k(x-l) じゃないんですか？

N > F だとばねが伸び続けてつりあいの位置が定まらないというのはわかりました。
でもN ≦ Fのときにつりあいの位置が必ず定まるというのは理解できません。

>>725
すまんな説明不足だったxは伸びです
上の式の説明をきちんと説明するなら、伸びの増加をΔxとおくと
増加する遠心力はmΔxω^2という意味です
すると増加する弾性力はF = kΔxです
だから釣り合うためにはkΔx ≧ mΔxω^2・・・�@ となります

N ≦ F　の時には　�@の式が成り立つときです　ここではN ≠ Fと考えましょう
xをバネの伸びとし、初期状態をx = 0とします、回転座標系で質点を見ます
この時、角周波数ωで回転させると、質点にはmlω^2の遠心力が働きます
当然 xは増加します、�@の条件が成り立っている時、中心に向かう力が増加するのは明らかです
この時中心に向かう力は(k - mω)xですね、xに正比例してるので
xが大きくなればなるほど中心に向かう力は増加します
これが遠心力と同じ力の大きさとなれば釣りあいます
よってN ≦ F、N ≠ Fではつり合いの位置が必ず存在する

N = F の時は　ω = 0 でなければつり合いの位置は存在しません
この時の伸びx は0となります

下から4行目の遠心力を
遠心力→mlω^2と訂正します
すいません

単に電力の概念がわからないんだよ、火傷はたとえだし。

電流がポテンシャルを持つという意味がわからん

>>726
あ〜やっと理解できました。
x=0の時点ではF = 0、N = mlω^2 > 0であるから、Δx伸びたときのF、Nの増加分がFの方が大きくないとNの値に追いつけないということですね。
F、Nの増加分が等しいときに成り立つのはω=0のときだけ。

つまり答えは
kΔx ≧ mΔxω^2
k ≧ mω^2
ω^2≦k/m
ω≦√(k/m)


＞この時中心に向かう力は(k - mω)x
これはkx-mxω^2=(k-mω^2)xではないのですか

>>730
ミス多いなぁ・・・その通りです、すいません

>>731
いえいえ、ありがとうございした。
スッキリしました。

ちなみにω→√(k/m)となると小球はどう動くんでしょう。
つりあいの位置が遠ざかって行くという書き方で良いんですか？

>>732
Fが遠心力mlω^2のみなるので、無難に等加速度運動するでいいんじゃないでしょうか

よくコーヒーカップの遠心力が強くて気分が悪いとか
ハンマー投げは遠心力とか言ってる輩が多いんですが、
あれって如何考えても遠心力じゃなくて直線運動を保とうとする慣性力ですよね？
円の接線方向へ飛び出そうとする運動をヒモやカップの淵で防いでるだけであって。

それはそうだが
遠心力⊂慣性力
だし表現は間違ってはいないだろう

ていうか、気持ち悪いのは遠心力のせいじゃないし
ハンマー投げるのも遠心力は利用してないだろう

そもそも遠心力とは運動している物体上で観測したときに
その物体が静止してるから、向心力に間逆に働く力を無理やり考え出しただけであって
遠心力という力は実際には存在しない。
よって>>734は正論である。

>>735と>>736は馬鹿丸出しで恥ずかしいね＾＾

>>738
お前が一番馬鹿丸出しなんだが

>>738
はずかしいね＾＾

>>737の理屈で言うなら慣性力もまた実際には存在しないよな

>>734は遠心力をどう定義しているの？

慣性力を認めて遠心力を認めないってよくわからんなあ。
円運動の場合の慣性力を特に遠心力と言っているだけと違うのか？

普通はそう
円運動以外での加速度を伴う系で
観測される慣性力が遠心力じゃない　
というんなら分かるんだけどね

同じ系内にいるなら遠心力（慣性力）で考えた方が手っ取り早い
慣性系から地球上の物体見れば地球の自転に沿った回転運動で
運動方程式立てることになるけど
地上で考える分には遠心力を万有引力と併せて
重力扱いした方が圧倒的に楽

>>774
大して変わらないと思うが

この問題解ける方、よろしくお願いします。
ttp://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1250603042

>>746
>>1
> 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。

>>746
なんちゅうストレートなマルチｗ

>>746
単なる斜方投射の問題じゃん
初速度v,角度水平からα
あとは公式代入して軌跡の式だして、斜面の式と連立しろ

自分が導き出した答えを書きます。合ってるかどうか、教えてください。
(1)
x=mng/k
U={(mng)^2}/(2k)
(2)
√2/4×√(Mkh/g)≦m＜√2/3×√(Mkh/g)
(3)
tc＝2vcosα/g×(tanα+tanβ)とすると
BC=tc√(v^2-vgsinαtc+0.25(gtc)^2))

教科書写し乙

>>751
教科書がない(答えが分からない）から
>>750のような質問の仕方をしたんですが。

とりあえず合ってるかどうかだけ教えてください。
間違ってたら、自分の計算過程を晒して、
どこが間違ってるか指摘してもらいたいと思います。

>>750
すいません、(3)の答え訂正します。

(3)
BC=2(vcosα)^2/(gcosβ)×(tanα+tanβ)

　月の裏が見えないのは、月の自転と公転の周期が同じからだと言う。自、公
転が偶然の産物なら一致する可能性は低い。次に表に重心が偏っていると言う。
表は海の名の黒模様があり、裏は白い表情であるが、それでは地球の引力によ
って自転の妨げとなり、自転によって振らついて公転軌道から外れる。月は自
転していない。そう考えれば表裏の相違の訳も判る。人間の腹背である。潮の
満ち干が１日２回ある。それが月の引力による物なら、地球の自転で月に正対
している時だけ満潮となる筈である。月のリズムが１日の間でも満月、下弦、
新月、上弦となるから、満干〜となるのであり、自転とは関係がない。
　人間は神から言霊の神通力を与えられている。それによって言葉通りに実現
する。それは下腹から起こる声である。今の人間は身魂が穢れて邪鬼の入れ物
となっているから、それが出来ない。邪気によって、蚊等の悪魔を生む。宇宙
人とされているグレイ、月と惑星(物質化された)等は悪神の産物である。人の
住めない場所である。悪神には太陽は造れないからである。地球、月、火星、
木星の地中空洞にＵＦＯの基地がある。シューメーカー第９彗星が木星に衝突
したのは、神と悪神との戦いである。
ホタルは発光物質と酵素が反応して発光すると言う。ホタルは光の点滅の言葉
で求愛する。ホタルの意志(霊)が光として現れる。それを科学は物質面だけを
捉えて、盗んで悪用する。発光物質に霊が溜まり、それが波動として伝わる。
本当の科学はなぜ、ホタルの意志が物質となり、光と現れるのかを考察する事
だ。なぜ、電気ウナギの意志｣(怒りの霊波動)が電気となって現れるのか。科
学で幾ら研究しても判る筈がない。大切な霊(神)を置き去りにし、神を科学で
捉える事は不可能だから。真実は見えない物に隠されている。
　神は遺伝子(神の言霊が宿る)を人間に盗まれ悪用されて悔しがっておられる。
だから、天機が洩れない様仕組んである。太陽の本当の色は緑である。グリー
ンフラッシュ、獅子舞の唐草衣装がその例。月の本当の色は赤である。皆既月
食の影での赤光、兎(月の精)の紅瞳がその例。古人の洞察力には頭が下がる。

光と同じ速さのロケットに人が乗ったら、光の矢先、切先、先端的なものは
目測で観測できるんですか？

先端的なものってのが何なのかわからん

>>756
光の先だよ、光の速さを超えると、光のほうが遅く見えるんでしょ？

光の先？さっぱりわからんな
君がいつも目で捉えているのは光のどの部分なの？

自分は違う概念で考えてますが何かアピール乙

油膜を浮かべた水面に真上から光を当てると、油面の上面の反射光と、下面の反射光の干渉により
明るく見えたり、暗く見えたりする
反射光が明るく見える条件式は､油膜の厚さd､自然数m､油膜中の波長λを用いて
2d=(m-(1/2))λで表される。
スポイトで水面上に油を少しずつ加え、油膜を厚くしていったところ水面の厚さがd'増えるごとに明→暗→明の変化を繰り返した。
d'は油膜中の波長λを用いてd'=？・λと表される。

？の中身を当てる問題なんですが、問題の解説には
油膜の厚さをd'だけ大きくして､再び反射光が明るく見えるとき､
問題文における条件式のmの値が１だけ増え
2(d+d')=(m+1-(1/2))λ
と書いてあるのですが、まずd'増やしたら、暗くなって
2(d+d')=mλではないのですか？
問題文の後半部は問題をそのまま写しています

読み取りの問題

「明→暗→明の変化」をくり返したなので
明るい状態から暗くなって次に明るくなるまでで１回扱い

>>755
見えない。
見えるっていうのはどういうことなのか考えてみよう。

>>761
d'増えるごとに「明→暗→明」の変化を繰り返すんですね
しかし、これ正直どっちともとれますよね…？
d'増えると「明→暗(暗→明)」ととると
マーク式なので､選択肢で不適になることはなるのですが。
ともかくすっきりしました！ありがとうございます。

いや、確かに「明→暗→明」の変化を繰り返すに見えてきました…
スレ汚しすいません

ドンマイ　
実は割と慣例的に　
明→暗→明　または　暗→明→暗　
を１回と見ることが多いんだよね

明点が明確な回折格子を除いて
大抵の２経路の干渉だと（教科書の写真を見れば分かる）
明るい〜暗いの間は連続して変化してて正確に判断しづらいから
明のみ（または暗のみ）に注目して複数回分の変化を
まとめて測定することが多いんだ

>>765
なるほど､確かに明線の間を測ったほうが正確そうです。
今回しっかり間違えたんで、本番は同じミスをしなくて済みそうです！
ありがとうございました。

>>746
>>750
>>753
物理にお詳しい方なら、
すぐに解けてしまう問題だと思ったのですが、
いまだに返答がないということは、
それだけ難しい問題、ということでしょうか。
自分の解答があってるか、あってないかだけでもいいので、
解答よろしくお願いしします。

いきなり輪軸スルーして間違えてるからなあ

>>768
本当ですか。それは恥ずかしい。見直します。

>>767
回答がないのは堂々とマルチしておいて、それを指摘されても反省も何もないからじゃないの？
今後は気をつけてね。

（1）おもりとバネに繋がる糸の輪軸での半径rの違いを考慮すること。
　T＝nmg
　F＝kx
　U＝(1/2)ｋｘ＾2
　nmg・r＝ｋｘ・R これらを使ってT、F、ｘ、Uを解いてみよう。
あなたはT、Fについて回答していないけど、問題文を忘れちゃちゃいけない。

（2）おもりが点Bに達するためには、物体が打ち出された段階で、点Bでの位置エネルギーMｇｈ以上の
運動エネルギーを持っていなければならない。
物体は縮められたバネが自然長に戻るまで力を受け続け、自然長となった瞬間にバネから開放される。
従ってバネに蓄えられていたエネルギーUが全て物体の打ち出し時の運動エネルギーになる。
従って、U（n=3）＜mgh、U（n=4）≧mgh （ただしU（n=3）はn=3の場合のバネに蓄えられたエネルギー）

（続き）
（3）点Bから飛び出した時の速さｖが与えられているので、この問題は（1）（2）とは関係がない。
点Bを原点（飛び出し時の時刻を0とする）として、時刻ｔでの水平方向の移動距離をp、上向きの移動距離をqとすると、
　p＝vcosα・ｔ、q＝vsinα・ｔ−(1/2)・gt^2
一方斜面の式は、q＝−ptanβ （α、βを0＜α、β＜90°とした）
最初の式からｔを削除してpとqの式にすれば、これは物体の軌跡だ。
これと斜面の式との交点を求めて、原点からの距離を算出すればよいでしょ。検算は自分でやってね。

少し間違えていた。ごめんね。

>>770 最終行
従って、U（n=3）＜Mgh、U（n=4）≧Mgh （ただしU（n=3）はn=3の場合のバネに蓄えられたエネルギー）

>>770-772
長々と解き方を書いてくださりありがとうございます
ですが、解き方はすでに分かっております

>>768の指摘された点を修正すればおそらく全部合ってると思います。
皆さんありがとうございました。

なんか(3)めんどくさい解き方してるよね
斜面方向をx軸、垂直方向をy軸とれば計算なんかほとんどしなくていいのに

http://beebee2see.appspot.com/i/azuYl_PjAgw.jpg

振り子の力学的エネルギー保存則の証明なのですが
↓ここの部分の計算のプロセスがわかりません。

http://beebee2see.appspot.com/i/azuYzqLpAgw.jpg

合成関数の微分を利用するのは分かるのですが、習ったばっかりでどうしてこうなるのか思いつきません。
物理というよりも数学の質問になってしまうかもしれませんがよろしくお願いします。

上げておきます

てす

>>775
下から上を出して納得

>>778
？

>>775
結果の式を合成関数の微分の公式を用いて部分してみればわかる。

合成関数(v^2)/2をtで微分するので、まず元の関数をvで微分してから、vをtで微分したもの(dv/dt)と掛け算している。

>>780
あー、下から上とはそういう意味ですね。
わかりました。
まだまだ勉強が足りませんね。

>>781
うん、微分の公式を利用して実際には積分してるから分かりにくいよね。

>>782
物理の勉強が数学よりも先行してるんですけど、やはり微分積分は�VCの範囲まで理解してから物理やった方が良いんでしょうか？
これまでもこういう物理の公式の証明の微分積分があまり理解できていないまま進めてしまうことがあったのですが・・・。

時間があるなら本当にしっかりやっておいた方がいいぞ
理解度が違う

>>784
そうですよね。
�VCの微分積分って独学でやりやすいですか？
ひたすら演習するだけならそういうのは得意です。

>>783
と言うか、数学の微積分を理解しないまま物理の公式を丸暗記ってツライでしょ？
暗記する量をなるべく少なくするためには微積分を理解した方が楽。
だから、両方並行してやるのが良い。

>>786
無理矢理自分を納得させる感じでしたね(笑)
やっぱり証明が理解できてる方が公式自体も覚えやすいですよね。
それは他の分野でもそうだと思いますけど。

人類史上最も賢ければ総ての定理公式の類は定義を覚えれば導けるぜ。

単発でしかも初歩的な質問で申し訳無いのですが、

y-tグラフから山と山もしくは谷と谷の
λを読み取る事はできるのでしょうか？

λが分からんからには分からんです。

y、t、λがそれぞれ何を表しているかが明らかでないと判断できないと思う

すいません・・・！
yは距離[m]、tは時間[s]、λは波長です・・

エスパーすると位相をずらした光線を一つ用意すればいいと思う。

>>789
きれいな正弦波だったら、グラフに定規を当てれば測れると思うけど、それじゃ駄目なの？

たぶんy-tグラフに定規当てても波長は測れないと思う
yが何の距離なのか明らかじゃないけど

>>794
綺麗な正弦波ですhttp://beebee2see.appspot.com/i/azuY_ufxAgw.jpg

教科書や参考書だとx-tグラフの事しか書いていなかったんで、
心配になって質問させていただきました。

この場合λは4.0sで大丈夫でしょうか

>>795
んー、だとするとy-tグラフって一体、何のグラフなんだろう？

光や音が到達する距離のグラフ？

>>796
長さを秒で測るには基準の速さがいるわけだが。

>>796
そのλは周期だろ

自分で>>792でλは波長だと言っておきながら。>>796では単位がs、おかしいとは思わないのだろうか？

c=1なら、OKじゃないの？

マンコ

春に理転して独学で物理をやってる者です。
力学は一通り終わったのですが、次は熱力学・波動・電磁気のどの分野に手を付けるのがいいでしょうか。
学校では力学→波動→熱力学→電磁気だったようです。


にしても後2、3ヶ月で受験なのに、まだ力学しか終わってないとかorz

波動か熱

出題頻度と猶予考えれば電磁気だな

つ　予備校情報の検索

確かに電磁気は出題頻度高いですよね。
志望校の入試でも力学＋電磁気＋（波動or熱orその他）
なので・・・。

でも正直言いまして今年は受かるつもりないんで、力学からスムーズに行ける分野を進めたいんです。

なら波動じゃないかな
単振動は力学でも電磁気でもあるから見通しよくなるんじゃね

xy平面上で点(a,0)から+y方向にy軸と平行な光線を円x^2+y^2=1
に向けて出す。１回目の反射光が描く直線を求めよ。ただし入射角と反射角は等しい
また0<a<1である
御願いします

振動、振り子、円運動だっけ？
何気に力とモーメントの釣り合いが一番きつかった記憶が

>>809
どこでつまずいてるんだ？

>>809
■ちょっとした物理の質問はここに書いてね137■
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1289708668/338

別スレで回答をもらっているのにそれを無視してマルチ質問してるし

すいません逆三角関数がわからないので
高校生にでもわかるような解説御願いします

すいません。ちょっとした質問スレで高校の範囲なので取り消させていただきこちらで新たに質問させていただきます。
お願いします。
振幅A(ｍ)、角振動数ω(rad/s)の進行波が密度ρ(kg/m^3)(単位体積中の質量)
の媒質中を速度v(m/s)で通過するとき、波の速さが
I=1/2ρvω^2A^2(J/m^2s)
であることを証明せよ。並の強さは単位体積を単位時間に通過する波のエネルギーを指すものとする。

訂正します。
媒質中を速度v(m/s)で通過するとき、波の速さが
↓
媒質中を速度v(m/s)で通過するとき、波の強さが
失礼しました。

>>814-815
>>1
・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。

凸レンズで、
スクリーンをレンズ側から見た像
を選ばせる問題で、
答えが上下逆の像なんですけど、なぜですか？
実像は上下左右逆だと思っていたのですが。

>>813
数学板池

単振動の振幅をAとすると、エネルギーは1/2・kA^2…�@
運動方程式よりk=mω^2＝4π^2mf^2…�A
�@に�Aを代入して単振動のエネルギーは2π^2mf^2A^2と求まります。
mは単振動の質量で、波動の場合媒質の密度ρと表せます。なぜならm＝1(m^3)×ρから。
よって波の強さI=2π^2ρf^2A^2=1/2ρvω^2A^2(J/m^2s)なぜならω=2πfより。

こんな感じで回答を作ったのですが添削お願いします。

>>817
例えば文字を見たら裏返しで上下ひっくり返っている像が答えになっているってこと？

>>817
レンズはカマボコ型か球面型か？

>>820
あ　という文字が、左右はひっくり返らず、
上下だけひっくり返ったものが答えになってます。

>>821
凸レンズとだけ書いてあります。

詳しく書くと、板にはレンズからみて
「あ」と言う文字がくりぬかれている。
スクリーンをレンズ側からみた像はどれか。

>>822
つまり、問題用紙をひっくり返したとき「あ」が裏返しになってるのが正解ってこと？

>>822
> スクリーンをレンズ側からみた
ここをよく読んでなかった。レンズ側から見る時、上下が変わらないように見るから左右だけ反対になる。

スクリーンの裏から見ると上下左右が反転して見えるから、
レンズ側から見れば左右は反転しないように見える

鏡に映った文字が左右反転したかのような気がするのはなぜか
というのと同質の話か

↑・↓
間の・がレンズだとする。

横向きの矢印がスクリーンに映ったところを上から見たずだとすると、
レンズの位置から↑を見た時→のように見えるし、振り返って↓を見るとやはり→のように見える。
ただし、このとき振り返るという動作が普通は上下が変わらないように振り返ることになるが、
前屈して股の間に頭をやってスクリーンをのぞき込んだら←のように見える。

縦向きの矢印がスクリーンに映ったところを横から見た図だとすると、
レンズの位置から↑を見るともちろん↑のように見え、普通に振り返れば↓が見える。
これも股の間から覗けば↑が見える。

みなさんありがとうございます。
本来レンズは、上下をひっくり返すだけで、
普通はそれをスクリーンの裏からみるから
左右逆に見えていて本問ではレンズ側
からみるので、上下だけひっくり返る
ってことですか？

独学で物理・化学・生物・地学の�T�Uを学ばなければなりません。
教科書はどこのが定評あります？
数研はどうでしょ。

>>828
逆
本来上下左右を反転するが、
スクリーンを見るという行為によって向きが変わるから左右が再度反転し、
上下だけが反転するように見える

レンズから物体を見ている状態からスクリーンを見るには、
視点を上下方向を軸に180°回転させないといけない
そして視点の向きを180°回転する行為は、前後左右を反転することと同じ

>>829
どこの会社でも物理・化学はそんなに変わらないし
数研でいいんじゃないかな

教科書販売会社の受付がヒマそうなら
何社か見せてもらえばいいし
大きい本屋行けば各社教科書の虎の巻があるから
（教科書の問題の答・解法が載ってる
小手先の定期試験用のアレ）
パラ見すればどんな構成かは分かる

知識メインの生物・地学は会社の色が出るかも
しれないがまあ４科目統一した方がいいだろう

>>829
地学�Uは2社しかないよ。
それも手に入れるの大変。
神保町の三省堂でやっと見つけた。

誤植がなくて基本的な事がちゃんと書いてあればどれでも良い気がする。
トピックスやら演習問題はまた別の種類の本でカバーすれば良いわけだし、先ず何より指定の教科書を一通り読むことだよね。

地学物理ってなんで一緒にセンター受けられないんだろうな。
まあ、受験者の少ない地学が日程の犠牲になっただけだろうが、地学と一番関連のある物理にぶつけなくても・・・。
物理の知識があれば高校地学は奥深く理解できる。
特に天体分野。
ケプラーの法則あたりなんて丸かぶりだし。

スレチすまそ

司法試験予備試験対策で使うんだけど(ドップラー効果の計算とかモルの計算とかレベル)
知識の網羅性あって分かりやすいモノを探してます。
教科書かシグマベストの理解しやすいシリーズが候補なんだけど
何かいいの知らない？

恒星のスペクトル型とかもね。
地学だけの知識だとモヤモヤが残る。
地学・物理にして良かった。

>>835
現状はどれくらいのレベルなの？
大学入試は物理選択？

>>830
模型を作ってみたら分かりました。
ありがとうございました。

気象分野の風の吹き方やコリオリの力も物理の力があると助かる。
難関大だと計算問題多いけど、物理的計算力があれば楽勝なのも多い。

４科目の中だと物理と生物が一番カブらないんだけど
医学部で物化生受けさせる所があるんだよなあ

>>837
全く素人です。センター生物選択。

ガウスの法則は球の表面を基準にしてそこから何本電気力線が貫いているかという考えで進めているようですが、電気力線の定義のしかたにより形はどうあれ貫いている本数に変わりはないのでこれは球ではなくて立方体の表面を基準にしてもよかったんですよね？
総本数の式はかなりめんどくさくなりそうですが

その通り
高校でどう習ったかは覚えていないが、
ガウスの法則はもともと領域の形は指定していない

返答ありがとうございます
しかし、よくよく考えてみればガウスの法則は球を基準にしてるからこそ形に依存しないのであって
その肝心の基準が立方体となるとそうはいかないような気がしてきました
球だと電気力線と表面が直行するけれど、立方体だと斜交するものもでてきてなんかうまくいかなそうな・・・

>よくよく考えてみればガウスの法則は球を基準にしてるからこそ形に依存しないのであって
意味不明。基準って何の？

>>844
電気力線の本数が立体内部にある電荷の大きさに比例すると言う意味では立体の形状は関係無い。
どんな形でも結局、立体の表面を貫く電気力線の本数は同じ。

しかし、それにより電場(電界)の強さを求めたいなら、その表面が電気力線と垂直に交わる立体を考えるのが都合が良い。
だから、内部に存在するのが点電荷なら球体を想定して電場を計算する。

どんな形状にガウスの法則を適用するのが都合が良いかは、電界の形状、ひいては内部にある電荷分布に依るわけです。

「球に基づいて考えている」と読んで下さい＞＜

>>847
だから球に基づいて何を考えているのか？という質問だったんだけど。

で、今思い出してみると、高校でのガウスの法則って、電気力線の面密度が
電場の大きさになる、逆にいうと電場に面積をかけるとその面を貫いている
電気力線の本数になる、という、電気力線の本数の定義のことか。で、
電気力線の本数は、電場の大きさが自明な球の場合で考えて基準にする、と
言いたいのだな？

電場が貫く面に垂直でない場合は、面の法線方向への電場の射影で考えればよい。

>>846
電場を考える場合は結局球で考えたほうが都合がいいんですね
>>848
はい、どんな場合であれまずは一貫して球を考えるということを言いたくて基準という言葉を使いました

ところで立方体でも電気力線の総本数は計算できるんですか？
垂直な断面で考える電場の定義だと、円の場合は各々の電気力線に対して無数に垂直面があると考えて総本数を計算できましたが
立方体の場合どうやって計算すればいいのでしょうか・・・

>>849
別に、一貫してまずは球を考える、などということはない。高校では簡単のためそうしているだけだろう。

>ところで立方体でも電気力線の総本数は計算できるんですか？
だから電場が貫く面に垂直でない場合は、面の法線方向への電場の射影で考えればよい。

まず立方体の１つの側面を考えて、無数の微小な面に分ける。各微小面について、
立方体の中心からの距離および角度は出せるから、クーロン則で電場の大きさ
および法線方向への射影は出せる。あとは側面全体にわたってそれを積分。
立方体には側面が６つあるから６倍して終了

そもそも球に合わせた電場の定義の仕方をしたのにその定義で、立方体の総本数を考えるって難しいですよね
実際、面に垂直な電気力線の本数は計算できたとしても他の垂直ではない電気力線の計算はどうやってするんだ
しかし球での総本数と立方体での総本数はおなじになるということを利用してなんとかんりませんかね？

>>850
求められるんですね、ちょっと難しそうですが無理ではないということがわかってよかったです
ありがとうございす

>>851
>そもそも球に合わせた電場の定義の仕方をしたのに
その認識が間違い。電場の定義は単位電荷あたりの電気力。

>他の垂直ではない電気力線の計算はどうやってするんだ
だから電場が貫く面に垂直でない場合は、面の法線方向への電場の射影で考えればよい。これで３回目

話の流れがよくわからん
電気力線の本数は、閉領域内の電荷量で、既知だろう

本数をわざわざ計算するってことは、電荷量はわからなくて
曲面上の任意の点で電場がわかっているっていう状況？

少なくとも高校ではそんな計算しないのでは

>>853
電気力線の間違いでした
はい、よくわかりました
>>854
こういう計算はしないんですね

>>854
いえ、そういうのではなくどうなるのか気になったので質問しただけです

>>854
自分のおぼろげな記憶では、高校では電荷QからはQ/εo本の電気力線が出ている、と
電気力線の本数がまず定義してあって、その面密度が電場の大きさに等しい、
という流れになっている。

なぜ確固たる観測量である電場の定義をさしおいて、計算上の便法に過ぎない
仮想の存在である電気力線の定義を先にするという、わけのわからないことに
なっているのかは知らない。そのほうがわかりやすいと指導要領を作った人は
判断したのだろうけど、かえって混乱を招いている気がしないでもない

>>857
電界の強さの面積分でガウスの法則を定義すると、電荷を囲む立体の形状で積分結果が変化しそうでややこしいから、
天下り的に定義できる「電気力線」を先に定義すると言う方針になってるのでは。

変化しなくね？　するかどうか直感で分かるかって言ったら適性が問われる気がするけど。

>>858
いや、電場から入れば、そもそも電気力線の本数の定義としてのガウスの法則は
不要では、といいたい。

電気力線自体には各点での電場の様子を定性的に視覚化する上で便利なツールとして
意味があるとは思うんだ。線が密なところは電場が強い、と大まかに捕らえられれば
電気力線の役目は充分果たしている。

定量的な話をするにはどっちみち電場で考えないといけないわけで、電場を考えたなら
もはやそれで必要な情報は尽きていて、電気力線の本数に戻る理由がない。

>>844>>849
＞電場を考える場合は結局球で考えたほうが都合がいいんですね
点電荷ならそうだけど、一般にはそうとは限らんでしょ。
球面じゃない場合も高校でやるのでは？
でなければ平行板コンデンサの電荷と電場の関係はどうやって出すの。

>>848>>860
＞高校でのガウスの法則って、電気力線の面密度が
＞電気力線の本数になる、という、電気力線の本数の定義のことか。で、
違う気がする。
＞電場を考えたなら
＞もはやそれで必要な情報は尽きていて、電気力線の本数に戻る理由がない。
これも違うと思う。高校ではベクトル場の面積分のような数学が使えないから、
ガウスの法則を表現するのに電気力線の概念が定量的な意味でも必要になっているのでは。

点電荷の場合の電場、面電荷（平行板コンデンサ）の場合の電場など
いろいろな電荷分布の場合の静電場を出せるようにしたいというのがあるので、
ガウスの法則自体は高校で紹介したいと思ったとする。
ガウスの法則をきっちり表現しようとすると
本当はベクトル解析かテンソル解析か微分形式（フォーム）の言葉で書きたいところだが、
それは高校の数学ではできない。
そこで電気力線という概念を導入して図形的に表しているというのがあると思う。
力線の絵は微分形式で言えば3次元 2フォームを絵にしたもの、
「面を貫く本数」は微分形式の積分を絵で表したものと思うことができて、
（電気力線を無限に細かく描けば）定量的にもおかしくはない。

>>861
＊高校での＊ガウスの法則は、いわゆるベクトル解析でのガウスの法則とは別物です。
前者は間違いなく電気力線の本数の定義です。

ベクトル解析でのガウスの法則は、電気力線は電荷のないところでは増えも減りもせず
したがって枝分かれもしない、というような電気力線の基本的性質を天下りに与えた
時点ですでに説明されたようなものであって、電荷Qに対して何本の電気力線を
割り当てるかを決めなければ説明できないものではないでしょう。

>そこで電気力線という概念を導入して図形的に表しているというのがあると思う。
既に書いたけど視覚的ツールとしての電気力線の意義まで否定しているのではない。

>定量的にもおかしくはない。
別に定量的におかしいなどとは主張していない。定量的な話をするなら話の順序が逆だと。
ベクトル解析でのガウスの法則があるからこそ、電気力線はこういう性質があるもとのして
定義でき、その本数に定量的な意味を持たせることができる。電気力線の性質を先に天下りに
与えてベクトル解析でのガウスの法則に持っていくのは話が逆。

整数とは限らない量に「本数」などとわざわざ混乱するような呼び方も
いただけない。というかそれがそもそも

>>862
＞時点ですでに説明されたようなものであって、電荷Qに対して何本の電気力線を
＞割り当てるかを決めなければ説明できないものではないでしょう。
では他にどのような表現方法があると？
電気力線の本数を持ち出さずにやろうと思ったら
面積分の概念を導入しないといけなくなりそうだが。

>>863
電気力線なんてインチきじゃないか。ほんとは、伝則を使うべき、

ばねの両端に重さの違う二物体がつながれていてそれが台の上に自然長で横に置かれている。
その状態から右側の重りを瞬間的に速度vにする。このとき、左右の重りがもっとも離れたときの長さは？
という問題で、解答で「もっとも離れたとき、物体の速度が同じなので〜」と書いていたのですが何故そのようなことが言えるのでしょうか

最も離れたとき二つの重りの相対速度がゼロだからだよ

>>865
右の重りの方が速いと離れていく。
速さが同じときは距離は変わらない。
右の重りの方が遅くいと近づく。

左の重りから右の重りを見たときを想像するとわかりやすいかも知れない。

物理のエッセンス（力学）の５番の後半。
物体が最高点に達しているので、自由落下とみなして、
h＝1/2gt^2
ではどうして答えが求められないのですか？

>>868
質問の内容が書かれていないのでよく分からないけど、
おそらく「物体が最高点に達していない」または「自由落下とみなすことができない」
からでしょ。

すいません。
問題をよく読めばわかりました。

>>866>>867
わかりました。ありがとうございました

ある屈折率の直方体形の透明物質を空気中に置き、その一つの面に単色光線を入射角60゜で入射させた。
この透明物質に白色光を入射角60゜で入射させたところ、反対側の境界面で屈折して空気中に出てきた
光は色づいて見えた。このとき、赤、緑、青の各色の光は、上方から順にどのように並ぶか。


という問題で、答えは青、緑、赤なのですが、何故なのでしょう？
波長が短い光は屈折率が大きいから大きく曲がる分下に来るのでは無いのですか？
よろしくお願いします。

その問題文だけでは上下は特定できないと思うな。

直方体の配置も入射方向も設定しないで
いきなり上方とか言われてもなあ

まあ大抵質問者が問題文はしょってるか
図を説明してないだけなんだけど

気体の性質に、PV=nRTというのがありますよね？(Pは圧力、Vは体積、nは物質量、Rは気体定数、Tは絶対温度)
そして、内部エネルギーは3/2をかければ求まりますよね？
けど、圧力-体積のグラフ(縦軸P.横軸V)について考えてみると、状態A(P=Pa、V=Va、T=Taと定義します、)から、P=0の状態まで移動させた場合
変化した面積が仕事に等しいので、そこでしたエネルギー(外部に放出した熱)はPaVであり、気体のエネルギーは0になる筈ではないでしょうか
未だにこの3/2の意味がわからないのです
どなたかご教授いただけませんでしょうか

>>874
文化や芸術を理解するには知識だけではなく知能が必要だからね
両者が揃って初めて知性というんだ

>>875
＞けど、圧力-体積のグラフ(縦軸P.横軸V)について考えてみると、（中略）変化した面積が仕事に等しいので、
＞そこでしたエネルギー(外部に放出した熱)はPaVであり、気体のエネルギーは0になる筈ではないでしょうか

「そこでしたエネルギーはPaV」なら、圧力一定（Pa）で体積と温度が変化する運動を前提としていると思うんだが。
「P=0の状態まで移動させた」のなら気体の圧力Pは変化するはずで、「エネルギーはPaV」と矛盾するんじゃないか？
いずれにしろ、どのように気体の状態を変化させたのかをを具体的に定義した上でないとまともな議論はできないよ。

波動を独学してるのですが、気柱の振動・共振のところでつまずきました。
気柱の固有振動数に等しい固有振動数を持つ音叉を近づければ共鳴するというのはなんとなく理解できます。
では、固有振動数と異なる音叉を使用したときの気柱内での音叉からの音波のふるまいはどうなるのでしょうか？
開管、閉管それぞれについて解説していただけるとありがたいです。

>>873-874
すみません、図がないとダメですよね
http://imepita.jp/20101129/783570
こんな図です

電源→抵抗→コンデンサ　→電源　の並列回路なんですが
　　　　　　　→コイル
スイッチを閉じて十分に時間が経つと定常状態になった
Cに蓄えれてる電気量はいくらか、コイルを流れる電流はいくらか
という問題で
Cの電気量０、コイルを流れる電流V／Rが答えです
なぜこうなるのでしょうか？
時間が経ったらコンデンサが充電されて電流が止まると思っていたのですが

>>878
気柱の固有振動数と「どの程度」異なるかに寄る。固有振動数の逓倍の場合はそれなりの共鳴が起きる。
そうでない場合にはおそらく何も起きない
＞開管、閉管それぞれについて解説していただけるとありがたいです。
共鳴が起きる場合は、開管と閉管とで端部が腹になるか節になるかが異なるから、共鳴の振動数が多少ずれる

>>872
その図では「屈折率が大きくて大きく曲がる」光ほど上に位置するように見えるけど、気のせいか？

>>880
まず直流か交流かを書いてくれないと。以下は直流回路と仮定してみる。コンデンサとコイルが「並列に」接続されているんでしょ？
直流回路ではコイルは単なる短絡と同じだ。ならば、コンデンサの両端の電位差はいくらになると思う？
その場合にコンデンサに蓄えられる電気量は？なお交流の場合は全く異なるので注意。

＞時間が経ったらコンデンサが充電されて電流が止まると思っていたのですが
問題文は「並列回路」の場合だよね？

定常状態とは電流の時間変化がなくなった状態。

>>881
ありがとうございます。
結果だけではなくなぜそうなるのかを教えていただけると有難いです。
気柱の固有振動数と異なる音叉の場合、気柱内には定常波はできないのですか？
僕にはできるような気がするのです・・・。

>>879
・空気に対して直方体物質の屈折率は大きいとすると直方体に光が入ると
　波長が短い順（青・緑・赤）に大きく入射面の法線側に屈折する
・再び空気中に出ると各波長の光の進む方向は直方体に入る前と同方向
で作図してみるといい
図が横向きなのが気になるが　まあどのみち「上」になる

>>880
この場合は割と途中経過が複雑で
（直流電圧Vを加えるものとみなす）
�@スイッチを入れた直後は急にコイルに電流は流せず
　電流V／Rは全てコンデンサー側に流れる
�Aコンデンサーに電荷が溜まるとともにその電圧に応じた
　逆起電力を生じる電流変化をコイルに加えることができ
　コイルに加わる電流は増加していく
�Bコイル側に電流をある程度流せるようになると
　コンデンサーは放電をはじめコイルの電流増加も緩やかになる
�C十分時間が経つとコンデンサー側が完全に放電し電流０
　コイル側に一定の電流V／Rを流すようになる

�@〜�Cの経過を取り途中の�A�Bでは抵抗を流れる全電流は
一時的にV／Rより小さくなる

ちなみに力学・熱力学・波動・電磁気の中で独学が一番難しいのってどれでしょうか？
まだ力学しか終わってないんです。

力学は一通り理論を理解して、ある程度のレベルの問題の演習もこなせるようになったのでやりやすかったと思います。
波動は力学と違って視覚的に理解するのが困難なので結構苦戦してます。
電磁気が特に怖いです・・・。

>>883
＞気柱の固有振動数と異なる音叉の場合、気柱内には定常波はできないのですか？
だから逓倍の場合は固有振動数と一致しなくても定常波ができるんだって

＞結果だけではなくなぜそうなるのかを教えていただけると有難いです。
気柱の中に印加する振動数の波動を加えて、端部で折り返させると波どうしが互いに打ち消し合うようなら
定常波ができない。互いに強め合う場合は定常波ができる。もっとも周波数の低い定常波は、
（1）固有振動数の半分（両端が開放もしくは閉鎖の場合）、
（2）固有振動数の４分の１（一方の端が開放、一方が閉鎖の場合）だ。

（1）の場合はその逓倍（管長が波長の1/2、1、3/2…）、（2）の場合はその奇数倍（管長が波長の1/4、3/4、5/4…）
の場合に強め合う条件になる。これは図を書いてみれば一目瞭然だ。

>>886
すいません初学者なもので・・・。
印加する振動数の波動とはどういう意味でしょうか。

この場合は、音叉からの音波でしょ。
外から人為的に何か(この場合は波)を加えることを印加するという。

あと固有振動数の逓倍という表現も理解できません。
気柱の固有振動数というのは基本振動数のｎ倍の数値全体のことを言うのではないのですか？

>>888
ありがとうございます。
為になります。

>>889
言葉が適切ではなかった。ごめんね