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 part14
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/sci/1292097297/
目校筋物理膣悶スレ part69
立ててみたけど誰も来ないw
5月になれば中間前に泣きついてくるのがいるよ多分
これ携帯からしか書き込めないの?
あ、PCからもいけるや。 質問します。 物理1・2の重要問題集P11の大問14の (1)の(イ)がわかりません。
図に示すように、摩擦の無視できるなめらかな傾斜壁に棒が 立てかけられている。棒と床との間には摩擦力が作用し、その静止 摩擦係数をμとする。棒は長さLで一様な重さとし、全体の重さをWと する。ただし、棒の厚さと変形は無視できるものとする。 棒がすべることなく静止するための条件を求めたい。このため、 次のように2段階に分けて考察を進めた。次の(ア)〜(ケ)の空欄に 適当な語句または式を入れよ。
(1)最初に、棒が床から受ける力および傾斜壁から受ける力を求める。 棒には床との接触点Cを介して効力が働く。その水平成分と鉛直成分の 大きさをそれぞれ、HcおよびVcとする。 一方、傾斜壁に作用する摩擦は無視できることから、棒と傾斜壁との接触点 Aでは、棒に対して傾斜壁面に(ア)方向の力が作用する。 この力の大きさをRaとする。 以下、これらの力を求めることを考える。 まず、棒に作用する水平方向の力のつりあいは、@式のようになる。 (イ)Hc=Ra×cosφ
床と棒のなす角は、θ 傾斜壁と鉛直方向のなす角はφ となっています。 わからないのは、 (イ)の答えになぜ、摩擦が入っていない かです。 摩擦が働かないとは問題文中には書いてない と思います。 どうして、(イ)の式が答えとなるのでしょうか。
やっぱり、図が必要ですかね? 写真の上げ方とかよく わからないんですが・・・・・
>>10 文章読む限りじゃ、Hcとは正に床と棒との間に働く摩擦力の事だと思うが。
12 :
質問のある名無し :2011/04/21(木) 01:13:17.59 ID:dBbR3Q6C
>>11 自分の中では、(イ)の答えが
Hc=Ra×cosθ+fc(摩擦力)
という答えになるんですが、もしかして問題文の
「棒には床との接触点Cを介して効力が働く。」という
部分が関係してるのかな?
う〜〜んわからん
まず確認なんだが、床は水平なんだよな、あと「効力」は「抗力」だろ。 その上で 点Cで棒に働く抗力のうち、鉛直成分Vcは垂直抗力だよな、 で 床と平行な成分のHcは摩擦力以外の何だというんだ?
14 :
質問のある名無し :2011/04/21(木) 23:37:47.66 ID:tiE7cojq
>>13 床は水平です。
今日、他の問題を解いててこれかなというがあったんですが、
自分の中では棒から床面にかかる力は床面に対し斜めにかかると認識して
いて、その力の抗力としてRaがあり、それを分解すると水平方向の
力Racosθと摩擦力fの合力がHcに相当するものだという考え方
でした。
これじゃまずくて、Hc=摩擦力ということなんですね・・・・
単純に棒の右端、左端にかかる力の水平成分を等号で結んだだけ
特殊相対性理論の質量増加の式って 高校でやりますか?
先生の趣味による。ただ相対論的物理量を書くだけなら高校生でも計算は出来るし。
不等式において、両辺を 1+sin(θ)-μcos(θ) で平気でわっている問題集の答えがあるのですが、 1+sin(θ)-μcos(θ)≧0 の理由がわかりません。 静止摩擦係数が≧1というわけでもないんですよね?
19 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 03:00:21.00 ID:GNse03Mh
>>18 θが何なのかわからないし、とりあえずその問題を書くべきだね
>>20 張力Tのひもが2本あれば、張力の合計は2Tに決まっているじゃないか
それ以外に一体何を答えろと?
>>21 円盤の端と端(直径をなす2点)にそれぞれ別の糸が結ばれているなら上向きに2Tとなるのは当たり前ですが、この場合は円盤の下半分に糸が巻きついている状態ですよ?
図がわかりにくくてすいません。 説明不足でした。
わかるよ。要するに動滑車だろ? 2Tでいいんだよ。 糸全体が滑車に与えている力を2等分して考えただけのこと。
具体的言うなら実験して見りゃすぐ分かるわ 理屈で考えたいならひもの動滑車に巻きついてる 下半分の半円弧部分だけ抜き出して考えてみりゃいい 連結してる上からのひも2本から2Tの上向きの力を受ける以上 接触する動滑車から下向きに2Tの合力を受けてるのは明白 (ひもの質量が無視できるから受ける力は釣り合ってないと 無限大の加速を生じる) 後は教科書の作用反作用の法則を見りゃ分かるべ
>>20 あなたの描いた図で、糸の上端を片手に一本ずつ、両手で持ったとします。そしてこの状態で糸と物体が静止していたとします。
このとき、片手が糸から受ける力の大きさをTとします。両手合わせて上向きに2Tの力が掛かっています。
このとき、糸は静止しているのですから、この2Tの力に釣り合う下向きの力が必要です。
糸の重さは無視できるとすると、そのような力を及ぼすことのできる存在は糸に吊された物体しかありません。
よって物体は糸に下向きに2Tの力を及ぼしています。
作用反作用の法則より、糸は物体に2Tの力を及ぼしていることが分かります。
今は糸は静止しているとしましたが、実は動いていても、重さの無視できる物体にかかる力は常に釣り合っていますので、
同じように、糸に吊された物体に働く力は糸の上端を引っ張る力の和に等しいことになります。
すまんかぶった あと、片手が糸から受ける→糸が片手から受ける 大きさは同じだけどその後の文章の繋がりが悪いので
28 :
25 :2011/04/24(日) 19:58:02.16 ID:???
ドンマイ 理科でこーいう計算なんちゃら言うの見ると 動滑車と分銅投げつけたくなるわ
ご説明ありがとうございます。 ですが、そういう視点からの理解は既にしています。 私が知りたかったのは、例えば糸と動滑車との接触部分を微小区間に分けて、積分するなどのミクロな視点からの理解が欲しかったのです。
30 :
25 :2011/04/24(日) 20:12:37.30 ID:???
自分で考えな 巻きついてるひもを微小部分に分割して 中心に向かう合力の総和取りゃいいべ
32 :
25 :2011/04/24(日) 20:34:07.86 ID:???
知らん 隣同士相殺してけばあっさり答えが出るもんを わざわざめんどくさいことをやったこと無いからな
33 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:17:07.61 ID:L2oS3bog
空間に半径r離れた場所に二つの球がある。 それぞれ電荷Q,qである。 この系の位置エネルギーは kQq/rでいいのでしょうか?
34 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:20:03.86 ID:GNse03Mh
35 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:20:33.91 ID:L2oS3bog
36 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:21:29.02 ID:GNse03Mh
まず座標を設定する必要がある
37 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:27:09.42 ID:L2oS3bog
>>36 すいません、変更します。
力学的エネルギーとします。
その場合
kqQ/rですよね?
38 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:30:15.18 ID:GNse03Mh
>>37 いいえ
力学的エネルギー=運動エネルギー+位置エネルギー
いずれにせよ座標を設定する必要があるし、運動エネルギーを求めるには情報が足りない
39 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:37:12.98 ID:L2oS3bog
>>38 またまたすいません・・
無限遠を基準とするならば
位置エネルギーは
kQq/rですよね?
40 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:40:09.72 ID:GNse03Mh
41 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:46:38.17 ID:L2oS3bog
>>40 逆に聞くが kqQ/rが系のエネルギーになる場合はどんな場合ですか?
なぜ上から目線?
43 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:51:25.11 ID:L2oS3bog
>>40 Q,qが直線上にあり、かつ直線の片側の無限遠を位置エネルギー0とします。
その場合は kqQ/rですよね?
44 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/24(日) 23:58:41.78 ID:GNse03Mh
>>43 いいえ
Q,qはどうやっても同一直線上にしか存在できないのでそのような記述は必要ない
必要なのは原点がどこかと、Qとqの座標
45 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:05:35.54 ID:x+dZXa90
>>44 原点が無限遠とする。
Qとqの座標は関係なし。
質量とか一切考えない。
46 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:08:15.61 ID:0P2Vvexs
>>45 >原点が無限遠とする。
無理がある。
>Qとqの座標は関係なし。
関係ある。
47 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:13:35.11 ID:x+dZXa90
>>46 まぁ良く本を読んでくれとしか言いようが無い^^
48 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:15:10.86 ID:0P2Vvexs
49 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:19:01.10 ID:x+dZXa90
電荷の速度互いに0として、T秒後は、お互いの速さはそれぞれ一定値を取るだろ。 座標は関係ないw 座標(笑)
粗密波(縦波)の密度の式の導き方において変形が分からないところがあります。質問@?について解説おねがいします。 yは波が伝わる時の媒質の変位、??は媒質が満たされている管の端です。 (図) ------------------------------ 波が無いとき? | 冦,凅 | ? ρ0=冦/S凅 x x+凅 ↓ 波があるとき 【 | 冦,凅' | ?ρ=冦/S凅' x+y(x,t) x+凅+y(x+凅,t) --------------------------------------------------------------- 凅'=凅[1+{y(x+凅,t)-y(x,t)}/凅}] 凅を十分小さくとると 凅'=凅[1+{dy(x,t)/dx}] ←@なぜ前に出した凅は残すことができるのか よって波があるとき、xでの媒質の密度は ρ(x,t)=冦/S凅'=(冦/S凅){1+dy(x,t)/dx} |dy/dx|≪1であるから (1+dy/dx)^-1=1-dy/dxと近似することができ ←?なぜ|dy/dx|≪1であるとわかるのか? 書き方が乱雑なところは容赦ください。
51 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:22:16.26 ID:0P2Vvexs
>>49 2体問題なら一定値にはならない
外力によって速度一定にしても運動エネルギーが確定するだけ
位置エネルギーを知りたいなら座標が必要
52 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:23:44.67 ID:x+dZXa90
>>51 電荷を置く事によって電場空間が生まれるんだぞ?
エネルギー空間に電荷を置くわけではない。
あくまで高校範囲内な。
53 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:33:09.27 ID:0P2Vvexs
>>52 >電荷を置く事によって電場空間が生まれるんだぞ?
位置エネルギーU(x)は座標の関数
「kqQ/rが位置エネルギー」と言いたいなら一方の電荷を原点として距離rだけは慣れた他方の電荷の位置エネルギー
と言わないと意味がない
54 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:36:32.69 ID:x+dZXa90
>>53 だから無限遠が原点だと言ったww
無限遠を基準とするっていう表現良く目にするだろ?
55 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/25(月) 00:40:37.36 ID:0P2Vvexs
>>54 原点と位置エネルギーの基準は別物
原点とは座標の原点
位置エネルギーの基準とは位置エネルギーが0になる座標
原点を基準にすることも出来るが原点を無限遠にしたら意味がない
pは運動量、Fは力、Uは位置エネルギー、vは速度、mは質量。 F1(x1,x2)=C*(x1-x2)^-2 C=kqQ F=-dU/dx U1(x1,x2)=-C*(x1-x2)^-1 U2(x2,x1)=-C*(x2-x1)^-1 x1=x2でU1,U2およびF1,F2は発散(計算不能)。 F1=-F2, v1(0)=0, v2(0)=0 なら p=∫Fdt +Const. だから p1=-p2 また、P=mvだから、 p1=m1*v1 = -m2*v2 = -p2 |v1|=(m2/m1)*|v2| m2=m1 かつ m1,m2≠0なら |v1|=|v2|
クーロン力とか万有引力のポテンシャルの話なんですがなぜ無限遠に基準をとっても良いのかわかりません なぜ-GMm/r+GMm/r0で r0→∞ として良いのですか?
58 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/26(火) 14:03:22.70 ID:riuxEVJ+
あの・・・それ答えになってないです
Aでの位置エネルギーU(A)から Bでの位置エネルギーU(B)を引けばどこに r0があろうがr0の項が消えるからどこにとっても問題ないってことですか?
計算の都合から基準は0であるのが望ましい。 3次元空間での重力やクーロン力は距離の2乗に反比例し漸近的に0になるので、 ある座標系の原点に発生源があったとき、力が0になる点は無限遠になる。 逆にいえば無限遠一歩手前は極々微弱な力が働くテリトリーになる。 たった一つのパチンコ玉以外の物質が一切ない宇宙が存在したとき、 そのパチンコ玉の重力の影響を受けない為には無限の距離を離れるしかない。 時間を考慮した四次元座標では光円錐の向こう側にいないといけない。
ああ、ここは高校物理のスレだから重力はニュートン力学的な遠隔力の説明にとどめるべきか。 相対性理論的な考え方はかえって混乱のもとになるだけかもな。すまそ。
63 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/26(火) 20:33:30.51 ID:riuxEVJ+
>>59 r0に対する制約があればそれに従うべきだけど、そんなもの無いでしょ
なぜダメだと感じるのかが分からない
>>60 例えば 温度の基準は水が凍る温度を0℃とする場合もあれば
エネルギーが0の状態を0Kとする場合もあるわけで、どっち
でも問題ないでしょ
基準点はどこでもいいが、無限遠にとるといちいち計算しなくて
いいから便利ってだけ
だって基準点をどこにとるかでその物体が秘めてる位置エネルギーが変わっちゃうじゃん
質問者はそれとわかるようにしろよ。いちいち面倒だから。
で?
>>57 =59=64なの?
まだ疑問が解消されてないの?
66 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/26(火) 22:02:06.41 ID:riuxEVJ+
>>64 変わったら何が問題なの?「基準は〜とする」みたいに明記すれば
いいだけだし、本質的にそういう不定性を含む量だから文句
言ったってしょうがない
>>64 基準が変わっても単位系が変わるだけ。
ただ熱量を考えるときに絶対温度が便利なように、重力を考えるときはゼロを基準にするとやりやすい。
が、そうじゃない基準を使用しても摂氏や華氏から絶対温度への変換が簡単なように適当に単位直してやればいいだけ。
解は出たものの、問題文の「F1より小さくなければならない」 というところが気になります。 F=F1であってもmはギリギリのところでM上で静止しているのだから、「F1以下」ではないのですか? それとも細けぇこたぁいいんだよ。ってことですか?
>>70 動いちゃうと動摩擦係数になっちゃうから「以下」が正しくね?
国語の問題のような気もするが。
>>71 そうですよね。
ちなみにこれ東大の過去問らしいのですが、何年の物かわかりますか?
少なくともここ10年の物ではないようです。
>>64 位置エネルギーはその差でしか物理的結果には効いてこない。
絶対値に意味はなく
>基準点をどこにとるかでその物体が秘めてる位置エネルギーが変わっちゃう
からといって何も物理的結果に影響はない
74 :
7し :2011/04/27(水) 11:29:40.52 ID:9/V9g+CZ
−GMm/r+GMm/r0 で r0→∞ とすることに違和感があるんなら、 r0 は定数だから GMm/r0 も定数、これを C=GMm/r0 と書くと −GMm/r+GMm/r0=−GMm/r+C ポテンシャルの基準はどこでも良いから C=0 が一番簡単。 C=0 とすることは r0→∞ とすること。 といった所でどうだ。
75 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/27(水) 22:06:22.36 ID:9IaFXkMV
静水に対する速さが5.0m/sの船で、幅80m、流速3.0m/sの川を渡る。 川を流れに垂直に渡るにには、船首をどのような向きに向ければよいか。 また、この場合には、川を渡るのに何秒かかるか。 → consθ=4/5=0.80の向きが正解ですが、sinθ=3/5=0.6は誤りでしょうか。 私の認識のどこが間違っているのか分かりません…。 基本問題だと思いますが、よろしくお願いいたします。
>>75 角度θはどちらでも同じじゃないか?
ただし、その後の時間を求める作業を考えてるとcosθで求めたほうがいい
というだけのこと。
77 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/28(木) 16:57:25.11 ID:6ZvDYsbc
>>76 御礼が遅くなり申し訳ありません。ありがとうございます!
78 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/28(木) 20:50:08.87 ID:O01YSXs5
古典物理学の世界観は”素朴な素粒子論”である。
79 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/29(金) 11:29:26.19 ID:N+T7acUK
問題集の解答の図を見たら垂直抗力を表す矢印が床ではなく物体の中心から出ているのですがどういうことなのでしょうか?
80 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/04/29(金) 16:18:02.85 ID:DYHXY+Om
重力でしょ
>>79 床から出てたら物体に働く力なのか床に働く力なのか
一見分かりにくいからそう描いてるだけだと思う
質点の運動を議論するなら大きさは無いんだから
物体のどこに働く力なのかというのは無意味だし
たとえば重量でも実際は質点に集中してかかるわけじゃないからな。 正確に図示しようとするとエラいことになるというかできっこないw
粒子1が受ける力は、それぞれの粒子が及ぼす力の和と外力で書けるとする。 F1=f{1,1}+f{1,2}+f{1,3}+...+f{1,n}+f1_ex 作用反作用の法則より、 f{i,j}=-f{j,i} だから、 F1=-f{1,1}-f{2,1}-f{3,1}-...-f{n,1}+f1_ex とも書ける。 全粒子にかかる力の和は、 F=F1+F2+F3+...=農i農j f{i,j}+F_ex=-農i農j f{j,i}=-農i農j f{i,j}+F_ex=F_ex みたいなはなし?
コンデンサーの直流接続の2つのコンデンサー間の点Aの電位ってどうもとめますか? 電荷保存など考えてみたのですが分からなかったので。
コンデンサー間の電荷合計が0なら (接続前に充電していなかった場合など) 2つのコンデンサーの蓄える電荷は同じになるから 電圧比はコンデンサーの容量の逆比になる
V=Va-Vb=RIで 「抵抗Rに電流Iが流れると Vだけ電圧が降下する」 と読み取れるのはなぜですか? Vだけ上昇するではだめなんですか?
>>88 I>0とすると
Va>Vbだからa→bでは下がる
I<0ならV=-|V|の電圧降下と読めばいい
ん〜 理解しづらい... VaとVbの差が抵抗に比例するんですよね? 抵抗が大きくなるとVbは同じでVaが大きくなると読み取っては駄目なんですか?
重要なのは差だけだからそれでも問題無いけど...
>>90 「電圧が降下する」っていう意味は単にVaに比べてVbの電圧が小さいということ
電圧をモニタリングしながら回路をa→bとたどる電圧が「下がる」というニュアンス
Rが大きくなればVaとVbの差は大きくなるけど、電圧降下の意味はそういうことじゃない
93 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/02(月) 01:16:30.27 ID:lFutiyw8
地表から投射された物体が地球の重力を振り切り 地球外へと飛んでいくための初速度の大きさの最小値として妥当なのはどれか? 重力加速度は9.8m/s^2 地球の半径を6.4×10^6mとする これは遠心力か何かを使うんでしょうか?
>>93 (無限遠に達したときの力学的エネルギー)−(発射時の力学的エネルギー)=0
として、無限遠で速度ゼロとなるような初速度を求める
>>93 普通は地表から無限遠までの位置エネルギーを求めて、その運動エネルギーとなる速度を求める。
与えれているのが、地表の位置(地球半径)とそこでの重力加速度なんだね、(普通は半径と質量と重力定数)
式を変形すればいいんだけど。
96 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/02(月) 01:35:42.18 ID:lFutiyw8
A(+e)から電場を受けB(-e)がAのところまで運ばれるとき 電流の向きは A→Bと考えるのですか? 混乱しないですか?
>>97 電子が常に固定されてて陽電子の流れが電流と考えればいい。つまり陽電子の流れる向きが電流。
>>97 a↑=-eE↑/m から
電子の平均速度v=-eE↑T/2m (Tは陽電子にぶつかるまでの時間)
I↑=(-e)nv↑S ∵電流≡QnvS (Qは粒子の電荷)
このことから電流の向きは電場と同じ向きになることになるしなにも矛盾しない。
24 * 36mmの受光面があり、高さ50m、幅30mの建物の全景を正面から撮影するには建物から何m離れる必要があるのかという問題で 解説に高さ50mを36mmの大きさに写るようにすれば、幅30mを24mm内に写すことが出来ると書いてあるので すがコレは何故でしょうか?
ダンセイリョクによる位置エネルギーの変化とは1/2kx^2のことですか?
男性力なら俺の股間に
衝突は完全弾性衝突です
>>106 それは束縛条件じゃないけどね
弾性衝突なので〜ぐらいは付けた方が親切だと思う
>>108 棒が変形しないという束縛条件ではないのですか?
>>109 ああ、図を見間違えてた
向きが逆になるって意味なら使っていいと思うよ
そういう条件は問題文に明記されているものじゃないのか?
ちなみにこれって棒の質量が無視出来ない場合どうするんですか?
>>112 無視できないなら考慮するしかないだろう。
>>112 棒の質量線密度が分かれば剛体として扱うことができる
>>115 図の説明を求む
和式便器に串団子が刺さってるようにしか見えんw
>>116 それでいいと思うよ
そこまでできてるのに何故質問したのかよく分からないけど
>>117-118 小球に穴があいてて、針金に通してるんだろう。
台は自由に動くようになってる
>>119 ありがとうございます。
自分の考えに自身が無かったので聞いてみました。
設定はあなたの言う通りです。
1997年の東大の問題らしいです。
入試で「摩擦」を「まさつ」などと書くのは許されますか?
俺だったら内容が良ければ許す
感覚的にはわかるのですが、それをそのまま飲み込むのは気持ち悪いというか・・・。
>>125 画像容量デカすぎ。
バネは縮まないと力を出さない。衝突直後は玉はどこからも力をもらわないから。
>>127 ありがとうございます
しかし、衝突直後のばねの中心の速度はv/2なんですよね。
これが気持ち悪いというかなんというか
衝突の直前後でばねの伸びは変わっていない。 つまりバネからAに働く力は0だから、Aの速度(運動量)は変化しない。 これは理解できますが、その一方でバネの中心速度は変化しているのは何故・・・。
>>129 バネの先端が速度vで押されるから。
質量ゼロでバネとしての性質だけを持つ物体なんてのは現実には存在しないので、
気持ち悪く感じるのは仕方がないと思うしかないんでは?
速度vで押されるって表現はおかしいか。 押されて速度vを持つ、とかか?
今はバネに質量がないという理想化をしている。 数式上、質量がない物体は自由に速度を変化させられる。 これは、現実的には、質量の極めて軽い物体はマクロな速度を獲得してもその運動量変化は微々たるもので他の運動を攪乱しないことに対応している。
>>125 衝突直後といっているがその時点がよく判らない。
球Aとバネが接触した時点なら、バネの変異が無視できるほど小さく、バネの中心速度の変化も無視できるほど小さい。
それ以降なら、小球A・Bの速度に変化が有る。
>>133 微分ってのを勉強し直した方がいいんじゃないか?
慣性力って何で働くんですか?
>>137 ある物体が次の運動方程式をみたしているとするね。
ma=F
これは見慣れた式だよね?
この両辺から形式的にmAを引いてみよう
ma-mA=F-mA
∴m(a-A)=F-mA @
さて、左辺に現れたa-Aについて考えてみよう。
これは加速度Aの観測者から加速度aの物体を見た時の相対加速度だよね。
すなわち式@は加速度Aの観測者が物体について立てた運動方程式とも言えるよね。
このとき、左辺に現れる-mAに慣性力という名前を付けたんだ。
139 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/13(金) 01:46:36.58 ID:rQmjj4SF
等速円運動について質問です まず加速度が意味不明。等速なのになぜ加速度があるのか 進行方向から円の中心に向かって垂直にFが働くのは分かります。ないと玉は進行方向に飛んでいくし けどそれは糸の張力じゃないの?なんでそれをmaに分解するの? そして加速度が加わっている=力を与えているのに速度が一緒なのはなぜ? 力学的エネルギーを考えると加速度分の力はどこに変換されるの?
>>139 等速円運動の等速とは「速さ」が一定ということ。
加速度が0であれば慣性系において等速直線運動してしまうから
軌道が円を描くということが力が働いて加速度が生じている証拠。
>なんでそれをmaに分解するの?
これは何のことだか分からない。
>そして加速度が加わっている=力を与えているのに速度が一緒なのはなぜ?
上にも書いたように速度は変化している。正確には速度の大きさである「速さ」は
変化していないが、その方向が変化している。
>力学的エネルギーを考えると加速度分の力はどこに変換されるの?
運動エネルギーは(1/2)mv^2だから速さが一定であれば不変。
つまり、等速円運動では一般にポテンシャルエネルギーのみが変化している。
141 :
139 :2011/05/13(金) 02:17:37.59 ID:???
進行(接線)方向の速さは変わらずに、中心方向への加速度によって向きだけが変わって円運動するという認識でいいんだろうか あと入試では円運動はどのレベルまで問われるのだろうか 他との複合問題とかあるのかな
>>141 >進行(接線)方向の速さは変わらずに、中心方向への加速度によって向きだけが変わって円運動するという認識でいいんだろうか
おk
入試は大学によるだろ。過去問で調べるしかない。
143 :
139 :2011/05/13(金) 02:30:13.45 ID:???
夜遅くにどうもありがとう。これで安心して寝られる
力学的エネルギー保存の法則についてですがA点で静止している質量1の物体を滑らかな平面で初速度0で動かしたらB点での速度が2だったとして A点とB点で保存の法則を使って式を表すと0=1・2^2で 0=4となりますが等式は成り立っていませんがどういうことですか?
>>144 力学的エネルギーとは運動エネルギーKと位置エネルギーUの和K+Uのことで、
力学的エネルギーの保存はK+Uが変化しないということ
> A点とB点で保存の法則を使って式を表すと0=1・2^2で
の式はどう見ても運動エネルギーしか書いていない
ついでに式も間違っているし
エネルギーの関係式は、正しくは
1/2*1*0^2+U0=1/2*1*2^2+U1
ただしU0、U1は前後の位置エネルギー
この式から言えることは前後の位置エネルギーの差U1-U0が
U1-U0=-2 である、
つまり滑りった後の位置エネルギーが前のより2小さいということ
>>145 では両方の位置エネルギーが0のときはどうなりますか?
148 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/13(金) 17:39:39.89 ID:vMYOqznm
>>142 俺が答えるなら、
そもそも等速円運動とは「常に加速され続けている運動」であって「等速のまま回る運動」ではない
と答えるよ。
要は、
「単に方向転換のための向心力によって、たまたまくるくる同じ速度で回ってる」だけの運動だから。
まあ人間はこれを利用して人工衛星とかを飛ばしてるんだけどね。
>>148 とりあえず速度と速さの区別はつけた方がいいよ。
用語的には速度が一定のことを等速度、速さが一定のことを等速と
使い分けられてるから等速で回る運動という表現は正しい。
逆に「同じ速度で回ってる」は間違い。
上は「等速度のまま周る運動」ではない 下は 同じ速さで回ってる」 で逆なんだよな
151 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/13(金) 18:16:09.65 ID:vMYOqznm
>>149 あ、そうなんだ。悪いね。
俺、大学5年の理学部物理専攻だけど、知らなかったよw
言われてみれば確かにそうだね。指摘ありがトン
速度はベクトル量だからな。 運動のベクトルが常に変化する円運動では瞬間速度は常に変化し続ける。 幾何的に言えば円の接線は接点によって異なるという話になるが。
153 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/13(金) 19:27:03.63 ID:glUhLoRk
>>152 いやあ俺ベクトルの考え方嫌いなのよ。
なんというか変な理論なのよね、アレ。
まあ大学物理の話はこのスレとは関係ないので、この辺で終わりますが。
154 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/13(金) 21:36:01.17 ID:Mu8NY70s
Q.質量10sの直方体が30度の斜面上に静止している。 直方体に働く滑り落ちようとする力はどのくらいか? また摩擦係数はいくつ以上であるか? A. 滑り落ちようとする力は 10s*sin30°*9.8 = 49N 斜面にかかる力は 10s*cos30°*9.8 = 49√3 摩擦力は49√3μNとなり滑り落ちようとする力(49N)より大きければ直方体は静止状態になる よって 49√3μ≧49 μ≧√3/3 となる この答えかたであってるでしょうか?
>>154 「摩擦力は49√3μNとなり」は正しくない。なぜなら、μが何なのかが定義されていないから式が意味不明だ。
「摩擦係数をμとおく」ときちんと書くようにしよう。
156 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/13(金) 22:40:08.09 ID:2R2K8J+8
Nやsみたいにμ=摩擦係数だと思い込んでました ちゃんと書いておく必要があるんですねありがとうございます 他の部分や計算はOKってことでよいでしょうか?
157 :
155 :2011/05/14(土) 00:11:13.66 ID:???
>>156 私はOKだと思いますよ。
>Nやsみたいにμ=摩擦係数だと思い込んでました
Nやsは「単位」だけど、μは物理量だ。その手の計算では最初に具体的な数値を入れずに
物理量を文字で表して、最後に数値を代入する方が計算はずっと簡単になる。
例)
直方体の質量をm、重力加速度をg、斜面の傾きをθ、直方体が斜面を滑り落ちる力をF1、
直方体が斜面を垂直に押す力をF2、摩擦力(静止摩擦力)をF、摩擦係数をμとおく。
F1=mgsinθ、F2=mgcosθ、F1≦F、F=μF2 であるから、
mgsinθ≦μmgcosθ、よって、μ≧sinθ/cosθ=tanθ、θ=30°なので、μ≧√3/3
というわけで、摩擦係数を計算するだけなら10kgだの9.8Nだのは計算に無関係だ。
そもそも重力加速度=9.8Nというのは問題文中に定義されていないので、厳密には使用できない。
ただし、直方体が斜面を滑り落ちる力F1を計算するには重力加速度gがどうしても必要なので、
これが定義されていないこの問題文には不備がある。
158 :
154 :2011/05/14(土) 00:50:35.79 ID:CYXFRe1v
ありがとうございました。 実際に数値を代入するより文字で計算したほうが楽になると理屈では理解できるのですが 数字にしておかないと頭がごちゃごちゃになってしまって中々難しいです
オススメの物理の問題集や参考書ってありますか? ここの方みんな賢くて参考にしたいんですけど
物理のエッセンスやってるがすごくわかりやすい。なんで物理の教科書はあんなに分かりづらいんだろう… あと質問ってほどでもないがE=mc^2とF=1/2mv^2って計算する数字の種類は一緒だけど数値は変わるよね これって考え方が根本から違うの? まだニュートン力学しかやってない俺がふと思った
>>160 E=mc^2は相対論的な静止している質点のエネルギー
(1/2)mv^2は非相対論的なニュートン力学における運動エネルギー
考え方というか物理量そのものの定義が違うし基礎としている理論も違う
ちょっと調べたらcってただの速度じゃなくて光速度なのね 光速度は定数だから物質そのものが持つエネルギーは質量mに対して比例定数c^2をかけた分ってことか 原爆とかは物質を消滅させその分だけの莫大なエネルギーを取りだしてるってことなんかな?
重力に逆らって20kgの物体を50m持ち上げるのに必要なエネルギーはいくらか という問題では“逆らって”には“運動エネルギーが増えないように”という意味も含まれているのですか? それと、下向きを正にするか上向きを正にするかでエネルギーの符号が変わる気がするのですがどうですか?
含まれていると思うよ。 下向きを正にとった座標系で-mgで-yまで運ぶ仕事と 上向きを正にとった座標系でmgでyまで運ぶ仕事は同じだから別に符号は変わらない。
>>163 運動エネルギーが増えないようにという意味はない。
普通は始状態で静止しているなら終状態も静止していることが必要。
+eの点と-eの点までの距離が等しかったらその点の電位って0ですか?
168 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 20:50:05.99 ID:nfEOLoAe
作用と反作用の仕組みがよくわかりません。 2力のつりあいと違うところが、作用するところがそれぞれの物質にあるということと感覚的に違うっていうのはわかるんですが、本質的にわかってないです。 垂直抗力とどう違うのもわかりません・・・。 例で、先生が大人と子供が押し合った場合、子供は動くんだけど大人は動かない。 このとき、作用の力(子供が押される力)も反作用(子供が押し返す力)の力も同じであるが、 軽いので子供が動くといわれてたんですが、これはどういうことですか? 物質が動くのには力ではなく質量に依存するということですか? いまいちよくわかりません・・・。
>>168 >感覚的に違うっていうのはわかるんですが、
感覚に頼るのは止めた方がいいです。感覚で理解できない事象が出てきたら、そこで行き詰まります。
>子供は動くんだけど大人は動かない。
そんなことはありません。子供も大人も動きますよ。作用反作用の法則から、当然のことです。
>物質が動くのには力ではなく質量に依存するということですか?
何を言いたいのかちょっと分からない。
あなたは、ちょっとひねった問題集の設問がすらすら解けますか?答が正しいだけではなく、途中の計算式や記述も含めて。
もし解けるのなら、あなたは十分に作用反作用の法則を理解しています。何も心配することはありません。
170 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 21:10:41.15 ID:nfEOLoAe
>>169 そうなんですよ、感覚に頼るのは自分は嫌いです。
しかし授業では子供が軽いから動くとやら言ってたんですが・・・
まだ演習のレベルには入っていません、今日習ったばかりです。
>>168 >作用と反作用
力は必ず2つの物体の間に生じる。
引力は必ずお互いに引きあう。電磁力もお互いに作用しあう。
力学的な力も必ず2つの物体の間で作用する。
このとき、両者に働く力を主観的に作用と反作用に分類して考えたのがこれ。
なので注目物体が動いても動かなくても力学的な力が働けば作用と反作用がある。
172 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 21:17:31.16 ID:Fq4aQkyu
>>170 大人と子供が手というジョイントでつながって一体になっているんです。
地面の支点はこどもの足と大人の足。重いのは大人の側。
腕がバネです。
無理やりバネをを縮ませてからその力を取り除きます。
一体となっている大人と子供は、どんな状態になって安定しますか?
>>168 >垂直抗力
これは力の釣合の一種で、注目物体は一つでいい。
机の上に石が置かれているとき、垂直抗力を考えるのに机に注目する必要はない。
地球上の物体が重力加速度に逆らい静止できるのは同等の力で逆方向に押されているときだけ。
このとき重力と逆に働いている力を垂直抗力と呼ぶ。
>>168 作用反作用の法則はAがBに力を及ぼしているとき、BもAに逆向きで同じ大きさの力を及ぼしているということ。
このときAやBがどのような運動をするかは、A,B についてそれぞれ運動方程式を書いて解けばいい。
もちろんA,Bの相互に働く力以外にも全ての力を考慮する必要がある。
垂直抗力は物体同士が接触したときに働く力の接触面に垂直な成分のこと。(水平成分は摩擦力)
子供と大人が押し合った場合、子供は大人に、大人は子供にそれぞれ同じ大きさで逆向きの力を及ぼす。
こどもが動きやすいのは質量が小さいため。運動方程式ma=FからFが同じでもmが小さければaが大きくなる。
最初静止していた物体が動くかどうかは、その物体に働く合力が0でなければ加速度を持つので動く。
もし大人が全く動かなかったなら、それは床による摩擦力が子供から受けた力を打ち消して合力が0に保たれたため。
>>168 >垂直抗力
垂直抗力は原理的には分子間力に端を発する。
置かれた石の重加速度は机の表面を圧して少しへこませる。
この際、机の分子は分子間ポテンシャルが最小値を示す距離より間隔が狭くなり、
元に戻ろうと反発し重力と逆向きの力を発揮する。
これが重力と釣り合った時点で石は机の上に静止できる。
176 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 21:32:57.69 ID:nfEOLoAe
>>171 >>173 >>174 詳しく概念的なものを教えてくださってありがとうございます!!
大人が動かないのは、一応子供からも反作用を受けているけどその大人に働く摩擦力が子供から受ける反作用と等しいから動かないんですね。
運動方程式はまだ習っていないので、一応予習もかねて調べときます。
物体が重力によって机に力が働くのでそれに対する反作用として物体が机から受ける力を特に垂直抗力と思ってたんですが違うってことでしょうか
?
>>172 よくわかりません。。すみません、読解力なくて><
177 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 21:35:05.72 ID:nfEOLoAe
>>175 なるほど、垂直抗力は分子が重力によるへこむが耐えられなくなることにより現れる反発の力によるものなんですね!
なんか少しわかった気がします。
178 :
172 :2011/05/14(土) 21:35:58.01 ID:Fq4aQkyu
>>176 >物体が重力によって机に力が働くのでそれに対する反作用として物体が机から受ける力を特に垂直抗力と思ってたんですが違うってことでしょうか
静止状態が前提ならそれでもいい。
つうか高校物理だとそのほうが適切かもな。
摩擦を考えるときは別だが。
すまんな、余計な事いって。
180 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 21:45:11.72 ID:nfEOLoAe
>>178 いやいや本当に親切に教えてくださったのに申し訳ないです。
皮肉らないでくださいよーw
>>179 いえいえありがとうございます。
文面から察してその辺は別に気にしなくても大学入試までやっていけるってことでしょうか
>>180 力には原因がある。が、力の原因を考えなくても物理現象は研究できる。
そのスタンスで大成功したのがニュートンさん。
逆に力の原因を考え出すと量子論やらなにやら平気で顔を出してくる。
ただし、より根源的な部分に興味があった方が応用が利くし何より楽しめると思うよ。
公式憶えるだけじゃただの計算問題になってしまう。
182 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 22:10:24.15 ID:Fq4aQkyu
>>180 力の釣り合いって、下手に考え込むとそこで行き詰まっちゃうから、
先へ先へと進んで受験しなければならない人には考えさせない方がいいんですけど・・・。
10センチのバネを両手で引っ張って15センチにして止めます。
手がバネを引く力とバネが手を引く力は釣り合っています。
20センチにして止めます。同じく力は釣り合っています。
では?10センチから15センチに伸びて行く間は釣り合っていますか?
15センチから20センチに伸びる時は釣り合っていますか?
もしその途中でも釣り合っていたら、バネははたして伸びて行きましたか?
強まる手の引く力とバネの力が釣り合わないので、
バネは釣り合う方向へと(安定する方向へと)
伸びる(結果バネが引く力が強くなる)んじゃないですか?
184 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 22:29:28.61 ID:Fq4aQkyu
ローリーヒーロー メコスジング
186 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 22:38:07.80 ID:nfEOLoAe
>>182 ということは、その作用を受けている物体が反作用の力をつくるために変形したり動いたりしているってことですね!
187 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 22:44:43.38 ID:Fq4aQkyu
>>180 つまり、力が釣り合わないと、釣り合う方向へと物体は変形して行くんです。
ですから、もしその物体がもうそれ以上変形して行かないなら、
そこで力は釣り合っているってことなんです。
大人が子供を押すと、最初は大人の腕が伸び、子供の腕が縮みます。
そこで釣り合って、一体となった大人と子供の重さの合計の物体を、
大人が押して動かして行くんです。
188 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 23:03:14.32 ID:nfEOLoAe
>>187 なるほど!理解できました。
ありがとうございます!
>>168 作用・反作用は 力と別の力の関係 を言う言葉。
釣り合いは 物体の状態 を言う言葉。
垂直抗力は 力の種類の1つ。
>>176 >物体が重力によって机に力が働くので
物体が受ける重力と、机が(物体から)受ける力は、
直感的には関係が深い気がしますが、力学の理論から言うと 直接的には結びつきません。
なぜ机が物体から力を受けるのか、とかはいったん後回しにした方がよいかも。
わかってるかもしれませんが、
物体が机から受ける力を垂直抗力と考えるなら、
机が物体から受ける力も垂直抗力です。
でもってこの2つの力は作用・反作用の関係にあります。
190 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/14(土) 23:06:48.33 ID:Fq4aQkyu
いえどういたしまして。 つたない表現でもおわかりいただけてうれしいです。 あなたの読解力で助けていただき感謝します。(笑)
F(大人→子供) = -F(子供→大人) : 作用反作用の法則 (作用とその反作用の和は0) M: 大人質量, A: 大人加速度, m: 子供質量, a: 子供加速度, としてそれぞれの力と加速度(と質量の積)の方程式を立てると, F(大人→子供) = MA F(子供→大人) = ma F(大人→子供) + F(子供→大人) = 0 MA + ma = 0 ここで両辺を M: 大人質量 で割ると, A + (m/M)a = 0 m << M : Mがmに比べて充分 (あるいは非常に) 大きいなら, 例えば, 大人が子供の1836倍重いなら, M = 1836m → m/M = 1/1836 となって, A = -a/1836 : 向きが反対で大きさが 1836 分の 1 の加速を受ける. と書き表わせる. ここで a: 子供の加速度 が 1.00 程度の大きさ (加速度に対して下二桁まで目に見えるものとする) と, A = -1.00/1836 はあきらかに測定限界の 0.01 より小さいので, これは実用上ほぼゼロと見なせる. このとき, 大人は (ほとんど) 動かないように見える.
そういうことじゃないだろ
相撲で前褌(こんな字だったのか)を引くと断然有利(軽量力士ですら有利)になるのは、 垂直抗力が変化するから。
問 水素原子核の周りを半径r=4.76Åで回っている電子が、第一ボーア半径まで移動したとき、放出される光の波長を求めよ。 という問題なので、 1/λ=R(1/n^2 − n'^2)を使って解こうとしたのですがまずnがよくわかりません… 第一ボーア半径というのはn=1で良いのでしょうか? そして仮にn=1で計算してみた結果、波長が負の数になってしまいおかしくなってしまいました… 第一ボーア半径とは と調べてもよくわからないので、教えていただけるとありがたいです。
4.76Åも量子条件を満たしてなくてはダメだから基底状態のボーア半径のn^2倍になっていなくてはおかしい このnを求めれば自然と放出される光の波長は求められる
>>195 ということは
1/λ=R(1/n^2 − 1/n'^2)より
n^2=4.76でn=2.18…なので
1/λ=(1.097×10^7)×{1/{1.18^2} − 1/(2.18^2)}
でλについて解けば良いのでしょうか…?
おいおいボーア半径はnが1時の半径だぞ 具体的には水素原子の半径はr_n =C*n^2 (Cは定数書くのめんどいから調べておくれ) でn=1の時が基底状態つまりr_1 = Cがボーア半径なわけよ で4.76Åはこのr_n = C*n^2を満たしてなくちゃいけない つまりnを調べるためにはボーア半径の値を使わなくちゃいけないから調べて使う 大体n = 3になるから自分で計算しておくれ
あとn = 2.18としてるけど nは自然数だからいくら四捨五入して2だとしてもこれは違い過ぎ せめて問題にある4.76Åの有効数字程度で一致してなくてはダメ nが自然数であり、値が連続ではなく飛び飛びの値が出るという事が量子力学を最初に学ぶ上で 一番重要な概念だからしっかりと理解してくれ なんか本文が長すぎるといわれたので分けた
>>197 、
>>198 さんありがとうございます
nは自然数ということは
1/λ=R(1/n^2 − 1/n'^2)より
1/λ=1.097×10^7(1− 1/3^2)
でλについて解けばいいですか?
大体3→1に移る時の起動に移る時みたいな…
何度もすみません
それでOK、nの大きい軌道はエネルギーが高いから 下の軌道に移るときそのエネルギーの差分を光(電磁波)として放出する
難系を手元にお持ちの方がいたらお聞きしたいんですが、 例題5の解答(オ)の「行きの時間だから小さいほうの解を取って」 という文章の意味が理解できないので解説お願いします
>>200 さん
おぉ、わかりました!
また何かあったらお世話になるかもしれません
早い返答とわかりやすい説明
ありがとうございました
物体を地上634mで静止状態から自由落下させたとき、物体は話した点の鉛直の地上の地点に対してどちら側に落下しますか?
205 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/16(月) 12:48:44.22 ID:oof3c824
>>203 西側。物体に働く力で支配的なものは地球のほぼ中心に向かう重力。物体と地球の中心
を結ぶ直線に沿って物体が地表に落下するまでに、地球が地軸に対してどちら向きに自
転するかを考える。
コリオリの力ぐらい常識じゃないんかね? つか地球の自転を慣性系とみなして空気抵抗を無視しても自由落下じゃ西側には落ちんな。 相対性原理の段階で喧嘩売る必要がある。
207 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/16(月) 14:01:51.16 ID:Vou55kMp
なんで?地球上のどこだっておてんと様は東から上って西に沈むよ? 西に向かって落ちてくでしょうよ、それは。
208 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/16(月) 14:11:23.73 ID:oof3c824
>>206 西側だって。コリオリ力など重力と比べると無視できる大きさだし、仮に空気抵抗がないとしても、地表まで落多するのに要する時間は、約11.3秒。
これを24×60×60=86400で割ると0.0001308、これに対し地球の赤道上で比べても、地表と634m上空の物体の持つ地球外に
取った静止座標系からみた速度差の割合は、634÷(634+6000000)=0.0001057すなわち、空気抵抗を無視しても、上空の物
体が地表に対して持つ速度の大きさによる、東にずれる分より落下時間のうちに地表が物体に対して東にずれる割合の方が大きい。空気抵抗が鉛直方向
だけでなく粘性抵抗として西にずれる向きにも働くことを考えれば、西にずれる。
209 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/16(月) 14:17:18.72 ID:oof3c824
>>203 東派と西派はたぶん問題設定の解釈で食い違ってる。
「静止状態」というのが自転とともに回転する座標に対する静止なのか、
慣性系に対する静止なのか。
建物から落とす想定なら、回転系の方だな。
>>210 >>208 を読む限りじゃ、そういう問題設定の食い違いではないようだけどね。
>>208 そういう回転系を慣性系とみなした場合に現れる力をコリオリ力と呼ぶのよ。
そう。だからコリオリ力では「西に」ずれるのよ。
>>212 いや東にずれるよ、
>>210 は速度差に言及しながら、水平方向の運動について地表しか考慮してない。
>話した点の鉛直の地上の地点に対して 放した点だろうというのはさておき 地上に対してだから回転系に対してだね で、地上の真下でぽかんと見てるとちょい東に落ちる Neilの放物線でググると吉
216 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/16(月) 15:41:27.49 ID:+/PGh6Fs
放した位置が緯度0゜じゃないとフーコーの振り子みたいに幾何学的に面倒になるから、赤道上で考えて。
放された時に物体が持っている速度は赤道の接線での線速度ね。もう地球の自転による角速度は無い。
その速度と地球の引力による加速度での速度とで描かれる軌道を物体は落下する。
だから、もしその線速度が地球の表面の移動速度よりも速いなら、東に落下する。
でも速くなるかな?
そして、でも、しかし。
物体は放物線を描いては地球に落下しない。地球表面ではなくて重力中心に落下するのだから。
だから放物線じゃなくて、ちゃんと微分方程式を立てないと軌道は描けない。
勿論地球の表面は自転速度で移動している。
その軌道で落下する物体が地上に着いた時、その地上の点は、スカイツリーより東側か西側か?、ね。
>>208 は計算好きみたいだからやってみて。
オレは計算好きじゃないし、微分方程式を立てるのは不得手中の不得手だからやらない。^^;
ただ、直感的に言って、その位置は西側だよね。十中八九。
217 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/16(月) 16:01:49.95 ID:3BfiXtlc
>>211 208だが、本で調べたら東だった。自分の凡ミス。
218 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/16(月) 16:12:09.90 ID:3BfiXtlc
しょう華房の大学演習力学第5章例題4を参照。自分が10数年前京大理学部1回生の時に解いた問題だが、その後 数学系に進んで、力学の基礎的なことがあいまいになってしまっていたみたいだ。
北極点だとどうなるの?
そりゃ真下だろう 東西に行きようが無いw 北極点というか地軸の上だけどね
コリオリ力も理解してない奴はレスするなよ t=0で宇宙空間に対して静止してるんだと言い張るならまあ西側なんだろうけどさ
>>221 その場合はより激しく東側。
コリオリの力は地球の自転という加速度運動についていけない事によるもので、
はじめから系の外に存在していれば普通に自転の反対方向にずれるだけ。
>>222 だからさあ
考えてから物を言えよ
迷惑なんだよお前
つーかコリオリの力以前に東と西が分かってないみたいだな
さらに言うと
>>205 は凡ミスどころか致命的ミスだよ
慣性系と回転系とを区別できてないからね
地図の右側が東に決まってる
というか何処の座標に落ちるとかじゃなくて西か東かの問題なんだから コリオリ計算しなくても自転の回転方向の逆の方向に落ちるとわかると思うが コリオリ計算してやると北にも動くぜ
あーでもどうだろ遠心力と北方向のコリオリ合わせたらどうなんだろ 詳しく計算しないとわからん
いやコリオリなんだけども 慣性系から見ると角速度同じで高い所の方が東向き速度がでかい で 地上で見ると放した真下から自転向きの東に落ちるんだわ まあ赤道で考えれば北にも南にも行かないだろうw
>>216 その直観間違ってるから,ちゃんと勉強しておいで
コリオリに納得いかない人は等速円運動の法線ベクトルを思い出せばいいと思う。 落下物は水平方向には加速系から切り離されて等速直線運動をする。
233 :
216 :2011/05/16(月) 20:52:57.15 ID:2xX63uAJ
>>231 はい、間違ってました。^^;
ちゃんと微分方程式を立てて解くとナイルの放物線になって東に落ちます。
いやコリオリ成分だけ計算してみるとさ 角速度ベクトルを真上にとりさらに 地表に固定した座標系を考えてやる、z方向が上でyが北xが東ね まぁ自由落下させるんだからz軸上に沿って落ちていく空気抵抗を考え一定の速度で 落ちていくとするその時の速度ベクトルをV コリオリ力はF = -2m*ω×V = -(ω_x・i + ω_y・j+ ω_z・k)×(-V_z・k) =ω_x*V_z i - ω_x*V_z j となるこの式だけ考えれば東に落ちていくだろうと勘違いするやつが出てくるが 実際には違う
引き際ってやつを知らんのかこの阿呆は
はいはい。 なんかもう西でよくね? 明日から西が東で東が西ね。 んじゃ次の方、質問どうぞ。
237 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/17(火) 22:54:28.65 ID:wtMj7O00
質問よろしいでしょうか。 速度v0、質量mの物体が静止した質量Mの物体に一直線上で衝突し、 その後合体した場合を考える。 (1)運動量の保存則を与え、その後合体した速度v'を求めよ。 (2)この合体を模型的に二物体のバネによる相対運動と考える。 バネの伸びをx、バネ定数をk、自然長をlとする。相対運動の方程式を与え、 角振動数ωを求めよ。 (3)t=0でバネが縮み始めたとする。初期条件を与え、バネの伸びをxとして 任意をtにおけるx(t)を定めよ。 (4)速度v、バネの伸びをxとして相対運動のエネルギー保存則を求めよ。 (1)は運動量の保存でmv0=(m+M)v'、v'=mv0/(m+M)と答えが出せたのですが、 (2)からのバネで考えるところが分かりません。 このときは完全非弾性衝突と考えればいいのでしょうか?
バネの伸びの運動方程式を立てればいいんだよな?だとすると Mの位置をx_M(t)、mの位置をx_m(t)とするとバネの長さはx_M - x_m そうするとバネの長さの加速度は d^2/(dt)^2{x_M - x_m} = a_M - a_m・・・@ 作用反作用より M*a_M = -kx m*a_m = kx これは最初mの向かう方向を正とした場合の式ね これを@に代入してやればバネの単振動する解がでてきてωが求まる
239 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/17(火) 23:59:02.03 ID:wtMj7O00
>>238 ありがとうございます!
mが向かう方向が正です 書き忘れてました;
運動方程式と角振動数出せそうです
しつこくて申し訳ないのですが(3)(4)についても方針を少しお願いします…
(3) x(t) = Asin(ωt + φ)とおいてt = 0を代入すればφの条件が出てくる さらにx(t)を微分してt = 0 においての速度を入れてやればいい (4) ちょっと問題の意味が分からない速度vは何の速度? 当然非慣性系で見た場合(1/2)mv0 = (1/2)kx^2 + (1/2)mv^2 + (1/2)MV^2 となるわけだが相対運動のエネルギーというくらいなんだから何かを基準にしてるわけだよな
241 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/18(水) 00:32:00.53 ID:8RYKZs5z
>>240 (3)ありがとうございます!さっそく解いてみます
(4)なんですが 問題文は
>>237 そのままのことしか無くて、
vは(1)で合体したときのv'と同様に、ばねに衝突後のmの速度みたいな感じの図があります
衝突前
→v0
m 〜〜〜〜〜〜M
衝突後
→v
m〜〜〜〜〜〜M
合体した速度かと思ったんですが、確かにエネルギー保存則は
>>240 になりますよね…
(2) mx''1(t) + Mx''2(t) = 0 、mx1(t) + Mx2(t) = 0 → x2(t) = -(m/M) x1(t) mx''1(t) = -k (x1(t)-x2(t) +l) x''1(t) = -{k(M+m)/Mm} x1(t) -kl/m x''1(t) = -ω^2 x1(t) -kl/m ω^2 = k{(M+m)/Mm} x1(t) = A1sinωt +B1cosωt - kl/mω^2 x2(t) = -(m/M)A1sinωt -(m/M)B1cosωt + kl/Mω^2 x(t) = x2(t) - x1(t) - l x(t) = -(m+M)/M x1(t) - l (3) x2(0) - x1(0) = l -{(m+M)/M}B1 +(kl/ω^2) (m+M)/mM = l {(m+M)/M}B1 = 0 B1 = 0 v1(0) - v2(0) = v0 ωA1(1+m/M) = v0 A1=(Mv0/ω(m+M)) x(t) = -(m+M)/M x1(t) - l = -(v0/ω)sin(ωt) (4) U =(1/2)kx^2 = (1/2)k(v0/ω)^2sin^2(ωt) = (1/2){mM/(M+m)}v0^2 sin^2(ωt) K =(1/2){mv1^2 + Mv2^2} = (1/2)v1^2(M+m)(m/M)=(1/2){mM/(M+m)}v0^2 cos^2(ωt) U+K=E=(1/2){mM/(M+m)}v0^2 なんとなく計算してみたけど間違ってたらごめん。
243 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/18(水) 00:48:34.83 ID:8RYKZs5z
>>242 うおう!ありがとうございます!自分でも計算してみますね
質問してもいいですか? 高校3年生なんですけど、先生が「これ大学の内容先取りしとくか」 って言って宿題を出されたんですけど、 その問題が、 『nh/2π の次元を求めよ ただし、式内の n=整数 h=プランク定数 である』 ってものでした。 プランク定数は分かりますが、次元て何ですか? 次元の説明も含めて、出来れば詳しく回答よろしくお願いします。
次元って説明しにくいな、言い換えれば単位かな 質量を単位で表すとkg、mgなどあるがこれが次元 ある状態を表すための要素みたいなものかな 例えば速度だと[m/s]になる、基本的に次元はSI単位系で表すのかな hは[j・s]、また角度は無次元
俺は次元習ったの高1だったけどなぁ・・・・
>>244 次元は単位と似てるけどちょっと違う。
調べて来いと言うことかもしれないし
とりあえずこの辺のキーワードでぐぐってみるとよいかも
//www.google.co.jp/search?q=次元 単位 量
長さの次元をL 質量の次元をM 時間の次元をT で表す (面積) = (長さ)×(長さ) なので面積の次元は L^2 同様にして 速度の次元は LT^(-1) エネルギーの次元は L^2MT^(-2)
「プランク定数の次元」でも間違いではないんだが出題者の意図を外れるか
残りの電流I 物質量N 温度Θ 光度J は初めて見たw 普段SIで表わしてて次元は使わないからなあ
SIといえばなぜ光度が基本単位の扱いなのかよくわからん
大学入試に剛体の力学は必要ですか? 単なるモーメントのことではなく、剛体の慣性モーメントや角運動量、剛体の単振動といった分野です
要らない
>剛体の慣性モーメントや角運動量、剛体の単振動 旧旧旧課程
解答ありがとうございます 学校で習ったので必要だと思ってました
>>245 さんと
>>248 さんのレスを参考にさせていただいて
考えてみした。
nh/2π の次元はL^2MT^(-1)
で合ってますか?
熱気球の問題って基本的に気球内の空気の体積は変わらないんでしょうか?
気体の"体積"って,その気体が動ける範囲ってことだからね だから普通の熱気球なら体積は変わらないよ 変わるのは温度と圧力だけ
http://pc.gban.jp/?p=29537.jpg この問題において「ブレーキが効いている」とありますが、
a=-μ'mgなんだから、ブレーキが効くことによる力が考えられているとは思えません。
僕にはどう考えても、力学台車が徐々に減速するのと同じように、「クラッチを切っている」か「ニュートラルに入れた」ため、路面との摩擦で減速しているだけで
ブレーキディスクとパッドの摩擦は考慮していないとしか思えないのですが、間違っていますか?
急ブレーキをするとABSの付いていない車はタイヤがロックされる そのときブレーキディスクとパッドとの間に滑りはなく タイヤと地面との間の動摩擦力のみが車を減速させる そういう意味で「ブレーキが効く」と表現するのだと思っておけば問題ない
>>262 ご回答ありがとうございます。
確かにそれなら理解できるのですが、(タイヤはゴムだからこういった議論は無駄でしょうが)
それなりに車は好きなので、ロックしていても「効いている」というのは、現実的に理解できます。
でも、a=-μ'mgということはロックして「滑っている」状態の減速の仕方は、ニュートラルで空走状態と同じなのだから、
効いていないのと等しい効いている状態ととるとしかないのではないかと・・・
>>263 >ロックして「滑っている」状態の減速の仕方は、ニュートラルで空走状態と同じ
それは違う。
確かに「ブレーキディスクとパッドの摩擦は考慮していない」というのは正しいんだけれど a=-μ'mgってことは,ニュートラルで車軸の摩擦等で減速してるわけじゃなく 箱が荒い床の上滑ってるのと同じような状況だよ
>でも、a=-μ'mgということはロックして「滑っている」状態の減速の仕方は、ニュートラルで空走状態と同じなのだから、 の意味が判らない。
>>263 >ロックして「滑っている」状態の減速の仕方は、ニュートラルで空走状態と同じなのだから、
何でそうなるんだよ。現実とは異なる仮定を勝手に持ち込んではいけない。
>効いていないのと等しい効いている状態
???
そもそも設問には「クラッチ」だの「ニュートラル」だのなんて一切書いてないだろ。
問題文で設定されているのは、そんなものや機能が何も付いていない車だ。
設問には書いていない仮定を勝手に持ち込んで悩んでも、意味はない。
>>265 言葉が足りなかった・・・
車軸の抵抗、空気抵抗等々は無視してあくまでも問題の中のものだけで考えると、タイヤが回転しながらかかる摩擦によって減速する加速度と
タイヤがロックしてタイヤ表面との摩擦で減速する時の加速度があくまでも、-μ'mgで変わらないんだからブレーキは効いていない(ブレーキが減速の役目を果たしていない)のではないでしょうか?
>>261 初学者がおかしやすい間違いだけど、内力と外力の区別はしっかり付けること
車全体の運動方程式を立てているんだから、水平方向の力は(空気抵抗を考えなければ)路面との摩擦だけだ。
だから、車のあらゆる加減速は路面との摩擦により発生する。
理想的な空転時は、タイヤと路面の間に摩擦はないから車は減速しない。
ブレーキをかけるとタイヤと路面の間に動摩擦が働いて、それが車を減速させる。
>>268 タイヤをロックさせているのはブレーキじゃないのかい?
>>268 たぶん日本語の問題だな
タイヤが滑っているだけなのに果たしてそれを車のブレーキングと呼んでいいのだろうかってことでしょ?
ならここで質問できることは何も無いよ
>>268 タイヤが回転中は、タイヤと路面の間に摩擦は発生しない(滑ってないから)
>>272 んーそれは違うでしょ、静止摩擦は有りえるんだから。
274 :
264 :2011/05/19(木) 23:00:29.97 ID:???
>>269 >>272 >理想的な空転時は、タイヤと路面の間に摩擦はない
>タイヤが回転中は、タイヤと路面の間に摩擦は発生しない
その言い方だと語弊が。
もう少し正確に言うと、スリップしていないときは、
タイヤと路面の間には動摩擦がなくて静止摩擦力がある。
あれ、何か勘違いしてた すまん
いや転がってる物体に摩擦による減衰考えなくていいと思うよ 斜面上を転がる球を考えると滑らずに転がり落ちる場合摩擦によらず一定だからね 用は滑ってるいるときは地面からの摩擦による減衰が働いて 滑っていない時にはブレーキにより車の車輪の回転数が落ちてゆき速度が低下する 問題にタイヤと地面に関する動摩擦係数しか与えられてないのなら 急ブレーキにより車の回転は直ぐに止まったと考えるべき(実際に求める答えに対して無視できるほど早く回転が止まった)
277 :
264 :2011/05/19(木) 23:24:51.17 ID:???
>>268 >タイヤが回転しながらかかる摩擦によって減速する加速度
このときの加速度は -μ'mg にはならない。(一般には、ならない。たまたま一致することはありうるけど)
このときの路面とタイヤの間は動摩擦じゃなくて静摩擦になってるので。
問題文もまずいとは思う。
「ブレーキがかかった結果タイヤの回転が止まった」ということが書かれているべき。
動摩擦係数を出してきて急ブレーキって言ってるんだから タイヤはロックした状態だって理解しろってことじゃね ところで ma=-μ'mg だよね?
279 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 00:51:42.73 ID:R7AWKnFV
長さ60Mの動く歩道を考える。歩道は2つあり、お互い逆方向に1,0(M/s)で動く。またこの2本の動く歩道は4,0(M)離れており、動く歩道に対して静止している人C、Dが逆向きの歩道に乗っている。 (1)C、Dがちょうどすれ違ったとき、DはCに向かって歩道に垂直にボールを2,0(M/s)で投げたところ、ボールは動く歩道に垂直には進まず、Cには届かなかった。ボールは投げてから何秒後にCの後方何(M)のところを通過するか? (2)こんどは、Dがボールを少し斜め後ろに、Dに対して2,0(M/s)で投げたところ、ボールは動く歩道に垂直に進んだ。このボールの地面に対する速さはいくらか? ←───60m─────→ →C ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ↑ ↓4m  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄D←  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ (1)(2)両方共、どれだけ考えてもわかりません。どなたか教えてください。
> DはCに向かって歩道に垂直に イミフ 垂直に投げたら自分の歩道に堕ちるだろ
(1) D から見て、歩道 C にたいして垂直に初速を与えると、 C から観て D は左に 2.0 [m/s] の速さで動いているのだから、その速度合成をして、 C の見たボールの速度成分 v_x, v_y はそれぞれ、 v_x = -2.0 [m/s] v_y = +2.0 [m/s] となって、斜め向きに進んでいることが分かる。このボールが歩道上に達するのは 2 秒後なので、 (1) では後方 4.0 [m] の位置を通ることになる。 この時ボールの見かけの速さは 2 √2 [m/s] 〜 2.8 [m/s] で、C から見て右に 45 度の方向に飛ぶ。 (2) 同様に、D自身の地面から見た速度は、 D_x = -1.0 [m/s] D_y = +0.0 [m/s] なので、Dから見たボールの速度は、 v_x = +1.0 [m/s] v_y = +√3 [m/s] となる。 y 成分は速度の大きさが 2.0 [m/s] なので、 三平方の定理より導かれる。 |v|^2 = (v_x)^2 + (v_y)^2 2.0^2 = 1.0^2 + (v_y)^2 (v_y)^2 = 4.0 - 1.0 = 3.0 v_y = √3 [m/s] 〜 1.7 [m/s]
>>280 垂直と鉛直は違うよ。向きがあってればどっちに投げても歩道とは垂直。
>>257 それでいいんじゃない?
L,M,Tは何を表すのかもちゃんと説明入れて書けば
284 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 20:35:28.89 ID:8W7Bdlr1
今日、先生が俺が考えていたことと違うようなことを言っていて、
これが本当だとすればわかっていないということですのでまた一からやり直さないといけないのですが、
俺の聞き間違いかもしれないので宜しくお願いします。
詳しくは画像に載せてます。
この黄色の力がF2の力に対する反作用として存在すると言われていたんですが、そもそもF2に対しての反作用はF1なので、これはありえない気がするんです。
存在するとすれば、これは何の力なんでしょうか?
また、存在するとしても問題を解くときにはこの力は使わないんですが、それは何故なんでしょうか?
詳しい図は下のアップローダーの物理お願いしますと書いてあるやつです。宜しくお願いします。
http://uploader.skr.jp/index.html
存在します。触れ合ってる物体同士には必ず作用反作用の力をかかなくてはなりません。
ちなみに 糸の両端に働いている力同士は作用反作用じゃないぞ。 問題を解くときに使わないのは、その物体が受ける力じゃなくて、それは 糸に及ぼす力 だから だろう。
287 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 21:37:48.05 ID:8W7Bdlr1
>>285 けど問題集の回答みたら物質A,Bに存在する力を全てかけってやつで書いてないんですよねー・・。
存在するとしたら物質が糸を引く力でF2に対する反作用ですが、そうすると、F1とF2の関係はどうなるんでしょうか?
それとこの力があるとするならば、3kgの物体をAとするとAにはたらく力は20N+この力(F3としときます)でまた計算も変わってくるんですが・・・。
288 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 21:41:02.68 ID:8W7Bdlr1
>>286 学校で作用・反作用って習ったんですがなんか間違いっぽいですね(それとも他の意図があってわざとそう教えた可能性はありますか?)。進学校だというのに・・・
F2とF3が反作用で、F1ともう1つが物質B(2kgの方)が糸を引く力F4が反作用としてあるってことですよね。
ということは、F3が物体が糸を引っ張る力だから、糸は関係ないからいらないってことですね。
結論から言うと、ピンクは作用反作用の関係ではなく ピンクと黄色は全て同じ大きさの 力で それが作用反作用の関係。 計算式は、運動方程式を →を正として立てるとMa=20−F2 運動方程式は 着目物体に対して立て、着目物体が「受ける力」 に着目して 上のように立てることが決まってる。
結果的には糸は力を媒介しているだけだから、そういう意味でF1とF2が作用反作用の関係にあると言うこともある しかし事実として糸は両端から引っ張られている。 たとえば一つの物体の下に質量の無視できない糸をくくりつけてもう片方の端に物体を吊り下げるケースでは、 上下の物体同士の作用反作用という描像では糸の重さだけ力の大きさがずれてしまうね。
右の物体に対して一個の運動方程式 Ma=20−F2 左の物体に対してもう一個の運動方程式ma=F1 張力は等しいので、F2=F1 ここまでで、未知数三個に対して式三個 よって是を解けば 加速度や張力が求まります。 その教師 アホです
細かく言えば、張力が等しい根拠は、 まずそれぞれの物体が反作用として糸にF1,F2と等しい大きさの力を及ぼしていて、 質量の無視できる糸について運動方程式を書くと糸に働く力は釣り合っていないといけないことが分かるから、 結局F1=F2が言える。
あれだ。物理に主観を持ち込むタイプの教師は避けたほうが良い。 作用反作用は、原則として、及ぼす、及ぼされた の相互作用のこと。 ピンク同士が作用反作用なんていう破廉恥なことをいう物理教師はぶっ殺していい。
>>288 > 学校で作用・反作用って習ったんですがなんか間違いっぽいですね
自分が聞き間違えたとは思わないのか?
F2の反作用は黄色の矢印だと説明されたんだろ?
なんか教師に逆恨みのあるようなレスもあるが、 それ以外のレスはまともで、言ってる事も正確だ。
296 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 22:06:25.01 ID:kJ88PULK
>>284 これは初等教育での力に関しての教え方の根本的な問題なんですが・・・
2kgの物体にも同じように黄色の矢印(ただし逆向き)が存在しています。
二つの物体のある点には、どこにも、釣り合っている力が(三次元的立体で)はたらいています。
図では糸なんで2次元になっているということなんです。
詰まり、そこでの矢印は、物体に力が加えられたことによる【歪】なんです。
教師はちゃんと説明したのにID:8W7Bdlr1が勝手な思い込みをしているに1票。 だって、進学校の授業でそんな説明をしたら生徒につっこまれまくるじゃんw
俺のとこ、もっとひどかったぞ。高校とかそういうレベルを超越した存在だった。 lim<x→−0>1/x=+∞とか教える糞予備校だった。 まじむちゃくちゃ。指摘したら、「あぁ〜 なるほどね・・・・」 おいww講師が生徒に指摘されて納得してんなよボケ糞wwww ベクトルなんかだと (↑a+↑b)×(・・・・・・) これ 内積です とか言い出して、 おいそこ × じゃなくて・だろ って突っ込んだのに、 いや これは証明できて・・ とか まじイミフwwwwwwwなこと言い出して馬鹿丸出し乙って感じwww 証明もなにも、定義であって、×は外積の定義だろボケw市ねwwww 予備校名は聞かれたら教える。
しかも実績が医学部薬学部合格多数とかまじありえねぇっす。受講生どんだけ頭悪いまま 大学生になっちゃったんすかwwwこんな嘘ばっか教えられてwwかわいそうww まじぶっ殺していいよ なめた教育者は。 てことで雑談は終わって、次の質問受け付けます。
定義というかただの形式的な書き方だと思うけど。
301 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 22:42:41.29 ID:8W7Bdlr1
>>289 糸でつながれた物質同士の作用・反作用は理解できました!
問題を解くときは対象の物体に及ぶ力だけを気にすればいいんですね。これは先生もおっしゃってました。
>>290 もしかしたらそういう意味で言われたのかもしれませんね・・。
糸の重さを考えるとまた違ってきますのでちゃんと今のうちに理解しないといけません。
>>291 張力は等しいっていう決まりがあるんですね。
>>292 質量を無視できる糸について運動方程式を書くとどうなりますかね・・
>>293 主観に持ち込むかどうかは自分が未熟なのでわかりませんが、作用・反作用はしっかり抑えときました。
>>294 いえ、始めに運動の三大法則を習うときに一番初めに作用反作用をやって、
そこで黒板の図にもそういう風に書いてF1とF2が作用反作用の関係だと書いていて、その後に運動方程式を習って実際にやってみるということになったときに
今日その問題をしたときに、F2の反作用の黄色もあるがこれは関係ないといっていて前の授業と矛盾していたので今こういう風になってます。。
もしかしたら本当に俺の聞き間違いかもしれないですけど。一応、月曜日に先生に言って確認してみます。
>>296 なんかちょっと難しいです・・。
>>297 みんな物理初めてだし、そこまでレベル高くないのでそれはないと思いますが、まあ自分のミスかもしれないので一応先生に確認しときます。
302 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 22:47:35.38 ID:8W7Bdlr1
ところで摩擦って物体が動くときの反作用にあたりますか?
303 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 22:51:19.70 ID:6lZPg/+E
当たります。それも重要事項
304 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 22:53:47.79 ID:8W7Bdlr1
>>303 ありがとうございます!
後1つだけお願いします、
作用反作用の簡単な理解として、たとえば物を強く殴ったら自分がその分痛くなるってことですよね?
物に力を与え、それと同じ分自分の拳に与えられる っていうことですよね。
>>302 はい
マットにとび乗ったらマットが滑るよね
あれは摩擦の反作用
破壊力は力積 I (力 F = ma の時間微分 ∫Fdt = m∫adt = m[v(t2)-v(t1)] = p(t2) - p(t1), pは運動量、vは速度、aは加速度) が問題になる。
微分じゃなくて積分だった。予測変換は危険。
308 :
296 :2011/05/20(金) 23:09:41.94 ID:/4Ogp5Xe
>>301 箱じゃなくて2kgと3kgの風船(ずいぶん大きな風船でしょうけど)を糸でつないでひっぱったと考えてください。
つないでいる糸が風船にくっついている場所は、2kgも3kgも外側に引っ張られて歪むでしょ?
でも破れないし糸もたるまないなら風船のその部分は糸から引っ張られる力と同じ力で糸を引っ張ってるってことになりますね?
その歪みは接続している部分だけじゃなくて風船の全表面にあるでしょ?
とゆーことなんですが・・・
>>301 クラスで誰もおかしいと気づかなかったのか?その授業。
なんか見間違えているとしか思えんけどなあ。
一方の物体がもう一方の物体に及ぼす力を遠隔力として捉えれば ピンク色同士が作用・反作用の関係だと理解することも可能かも知れない
>>301 > 糸でつながれた物質同士の作用・反作用
理解している気がしない。
313 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 23:16:06.71 ID:8W7Bdlr1
>>308 つまりどこから引っ張っても同じっていうことですか?
314 :
296 :2011/05/20(金) 23:16:45.54 ID:/4Ogp5Xe
作用反作用は互いに違うものにはたらくんだぞ 壁パンチしたときの力をFとしたら壁にFはたらくと同時に手にもFはたらく もし壁がFに耐えられないなら壊れるし、カルシウム不足だと骨折する
316 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 23:20:28.76 ID:8W7Bdlr1
>>309 もしかしたらみんな思ってても言わないだけかもしれませんね。
そしてあんまりレベル高くないから思わないかもしれません。
>>312 糸でつながれた物質はその糸を物質が引っ張る力と糸が物質を引っ張る力が作用反作用で存在してるってことですよね?
そして物質が糸を引っ張る力は2つとも等しいため、また、物質に力を及ぼすものでないから物質を動かす問題を解くときは考えなくていいっていうことですよね?
多分、理解できていると思います。
317 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 23:21:35.54 ID:8W7Bdlr1
>>315 自分の理解と合ってました!
ありがとうございます。
318 :
296 :2011/05/20(金) 23:23:02.23 ID:/4Ogp5Xe
力を物体に加えると(壊れないなら)歪むんです。 歪んだことによって(その復元力で)力を加えているものからの力と釣り合うんです。 図はその物体が二つの塊になって糸でつながれて一つの物体になっているんです。 ですから、糸の部分だけは歪みが一次元になっている、ということなんです。
319 :
296 :2011/05/20(金) 23:25:03.09 ID:/4Ogp5Xe
318は313宛です。
作用反作用は、 物質A←→糸←→糸←→糸←→……←→糸←→物質B という風に繋がっていて、各点で釣り合いが取れているのだから、張力は両端で大きさが等しくなる。
321 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/20(金) 23:34:29.31 ID:6lZPg/+E
だいぶ理解深まっただろう。おらも昔こう言う事 考えまくってたから混乱するのは良くわかる。 ポイントは、着目物体を決める、それにはたらく力を全部書く 運動方程式を機械的に立てる の三段階で解けない力学の問題は無い。 この三段階を猛烈に意識しとけば作用反作用の法則もより理解が深まるはずだ! go to hell! 頑張れ
万有引力以外の作用反作用は、物体同士が接してないといけない という設定
全部の作用が遠隔作用として記述できていれば作用反作用の法則は成り立つ。 極端に反発を受ける (どんなに大きな運動量を持っていても突破できないような) 領域のことを物体の表面と呼んでいるにすぎない。
>>301 >質量を無視できる糸について運動方程式を書くとどうなりますかね・・
質量がゼロだから、0・a = F
すなわち F=0
質量が無視できる物体に働く力は釣り合っていなければならない
>>301 質量を無視できる糸の運動方程式は書けない、質量が与えられたら書けるが
他の質量に比べて無視できるって事
つまりM1、M2の物体と質量mの糸がありM1に力Fを加えたときの運動を考える
一体になって運動してるので2物体と糸の加速度をAとおくと
A = F/(M1 + M2 + m)
この時M1、M2くらべてmが無視できるほど小さい時
A = F/(M1 + M2)と見なせるというだけ
決して質量は0でないことに注意してほしい
326 :
325 :2011/05/21(土) 02:19:53.55 ID:???
>>301 さらに上の条件で糸を入れた作用反作用を書いてやると
A = F/(M1 + M2 + m)
とするとM1が糸に加える力F1は
F1 = (M2 + m)*A
また糸がM1に加える力F1'を考える、少し考え方を変えて糸が繋がってない場合のM1の加速度a1を考える
力FがM1にすべてかかるなら F = M1 * a1の式が成り立つことはわかる
しかし糸をつなげると加速度Aになってしまう、この時M1にどれくらいの力F1'がかかっているかというと
F1' = M1(A - a1) = - F*(M2 + m)/(M1 + M2 + m) = - (M2 + m)*Aとなり
F1 + F1' = 0となり糸とM1の間には作用反作用の法則が成り立っていることがわかる
>>318 高校物理スレでつまんねえこと言ってんじゃねえよ
考えすぎ あと一年未満で受験なら落ちるぞ
329 :
318 :2011/05/21(土) 13:21:10.20 ID:st6rR+Mo
>>327 そうだな。言わない方が教育的だ、ってこともあるな。
下手をすると高校物理の全関係者を敵に回しかねないしな。(笑)
小学生低学年相手に、分数なら表せるとかいうやつって頭悪いんだろうなあと思う。
何故電子の持つエネルギーは-eVではなくeVなのですか?
332 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/21(土) 14:06:02.08 ID:FS7uz2BS
解かっているけれど敢えて言わない、と 解かっていないんでそもそも言えない、の間には 天と地の開きがある。 オレの知る限りだが、しかし、高校物理の関係者には後者しかいなかった。w もうひとつ。 「高校物理で教えていた『力の釣り合い』は間違いだとは言わないが、違うんだよ。 それはこういうことなんだよ」と ちゃんと大学物理でやり直していてくれてるのかな?があるんでね。
Fラン乙
334 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/21(土) 14:17:36.30 ID:FS7uz2BS
なんか高校物理の全関係者を敵に回しちゃったんみたいだな。 オー怖。(笑) バイ。
ID:Fq4aQkyu = ID:/4Ogp5Xe は ひょっとして束縛力という概念を知らんから いちいち微視的な考え方(連続体力学)で考えてるのかな
教師になれなかったひがみか
高校教師でないことにコンプレックスを持ってるやつがいるのか?w
>>331 e=electron 物理の世界ではこいつの符号は負です。記号の中に負が含まれているので
前に負をつけてしまうと+になってしまうじゃん。
え
いやいや 力の向きは正電荷の場合 F = qE 負電荷の場合 F = -qE 電場の向きを正とした場合負電荷は逆方向に進んでいくってだけ 逆向きに進むから運動エネルギーは負になるという考え方はおかしいだろ
eは電気素量(elementary electric charge)を表わしていて マイナスは含んでないよ
図書館で借りた大学生向けの熱力学の本に 熱力学第一法則 dU=δQ+δW 他の本では dU=d'Q+d'W と書いてあるものもありました。 d'やδとは何を表す記号なのですか? 高校物理的には、熱力学第一法則は ΔU=Q+W ですから、これを微小変化で考えると dΔU=dQ+dW となってdΔという未知の計算にぶつかるわけですが、これを克服するための記号なのですか?
連続スペクトルについてですがなぜ赤が上で紫が下なのですか? これは赤が紫より屈折しているということですよね? しかし教科書にはプリズムに光を入射すると波長が短く振動数が多いほうが屈折率が大きく屈折すると書いてあります
プリズムで屈折させるとして、プリズムの向きで赤が上になるか下になるかは変わるだろ
345 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/22(日) 16:08:40.19 ID:RIKNwJ0N
>>343 正三角形のプリズムに左から光(白色光)が入射する絵を描いて
その紙全体を時計回りに60度回転します。
水に光が入って屈折するのと同じ図になります。
赤の方が紫よりも大きく屈折していますか?
>>342 物理では微小量を表すのに一般に d や δ や Δ が使われる。この三つに特に定まった使い分けはない。
(文脈によってはこの三つに違った意味を持たせていることもあるが、あくまで一般的な使い分けはない)
ただ一つ違いを上げるならば、Δは微小でない変化にもよく使われるってこと。
d' は熱力学特有の記法で、熱力学では慣習として(高校生に分かるように言えば)微小"変化"には d、それ以外の微小量には d' を使うことになっている。
QやWは何かの"変化"ではないので d' を使うことになる。
347 :
346 :2011/05/22(日) 16:53:31.61 ID:???
訂正 >物理では微小量を表すのに一般に d や δ や Δ が使われる。この三つに特に定まった使い分けはない。 数学の微分を意味したいときは、dを使う。 熱力学での用法も(厳密ではないが一応全微分の意味なので)この一種。
ある蒸気機関の復水器では、仕事をした後に捨てられる100℃の水蒸気を毎秒m[g]ずつ100℃の水に戻している。 そして、この復水を無駄にせずに、ふたたび高温高圧の水蒸気へ加熱して蒸気機関を動かしている。 100℃の水の蒸発熱は2.3×10^3[J/g]である。 この蒸気機関の熱効率が15%であったとする。 この蒸気機関は高熱源から毎秒何Jの熱を取り入れているか。
という問題なのですが、全く意味がわかりません。 復水器では当然蒸発熱が発生するわけですが、その熱が全て外部に流失するのか、それとも幾らかは蒸気機関に残るのかが書いてありません。 また、この蒸気機関は失われなかった熱を全て仕事に変えることができるのですか? それとも摩擦や音の発生で不可能なのでしょうか? そこらへんのことが一切スルーされているのですが。
・熱源から発生した熱は全て蒸発熱に ・仕事をした後、蒸気が持つ熱は外部に流失。機関には残らない ・水の温度は常に100℃ これでいいと思う
352 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/22(日) 19:55:56.13 ID:AcEwS1MQ
>熱効率が15%であったとする とあるので、 仕事に変えられなかったエネルギーはなんであれすべて75%のロスに含まれている、 として計算して答を求めて差し支えないと思いますが?
くり下がりは正確に
354 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/22(日) 20:09:53.97 ID:AcEwS1MQ
100−15=75 だよ? どこが間違ってる? ^^;
ハイハイクマクマ
>>348 はいそれは知っています
しかし私が言いたいのはプリズムなどでは赤が一番屈折していないのに
なぜ連続スペクトルの問題では白熱電球の光を回折格子に当てると赤が一番上で紫が一番下なのかを聞いていたのです
回折格子の場合は回折の問題ではなく干渉の問題だから
>>357 そうでしたか
ありがとうございます
しかし干渉によって赤が一番上にくると言われてもいまいち分かりません
なぜ干渉すると上に赤、下に紫なのですか?
>>357 ゴメンちょっとミスった訂正
屈折の問題ではなく、回折と干渉の問題
みなさんありがとうございました これで明日のテストは100点です
363 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/22(日) 23:09:32.96 ID:2MIfc/He
>これで明日のテストは100点です それは言わずもがな。釣りだったの?と思われるだけ。w
高校物理で電界での問題で質問です。恐らく基礎です。 同じ大きさの導体球A、Bがそれぞれ+2.0x-10^-5[c]、-1.0x10^-5[c]に帯電している。 A、Bをしばらくたって離した。電気素量e=1.6x10^-19[c]とする。 A,Bの電荷はそれぞれいくらか。 答:5.0x10^-6[C] ヒントに接触させた後、AとBの電荷は等しくなるとあったので イメージ的にAとBをくっつけて離したら単純に +2.0-1.0/10^5=+1.0x10^-5 になると思ったんですが、違いました。 どう計算を立てればこうなるのかイメージできません。どなたかお助けを・・・
平均
>>364 ]
初めのA,Bの電荷をQA,QBとし接触後の電荷をQとすると
電荷保存則より
Q + Q = QA + QB
∴Q = (QA + QB) / 2
>>364 > +2.0-1.0/10^5=+1.0x10^-5
まさかそんなw
+2.0-1.0/10^5 はほとんど 2.0 ぢやないか
いや、確かにあれだけ書かれても読めないよ。両辺比べて推理はできるけど。 こういうのは横着せず何事も正確を期するべきさ。
>A、Bをしばらくたって離した とあるから一度くっついたんでしょ? >導体球A、B とあるからくっついている時は自由に電荷は移動できるでしょ? 差分は瞬間で中和されてその分は消えるでしょ? だからくっついている時はその導体にあるのは、中和した残りの電荷でしょ? それをまた引き離したんだから、 両方ともに残った分の2分の1ずつがあるんじゃないですか?
>>370 その通りだけど何か不服なの。
表現の問題ではあるけど、消えたり中和したりっていうのは電荷の挙動としては好ましくないから、そこは個人的に引っ掛かるんだけど。
体積が異なる場合でも同じように考えると、
充分長い時間くっつけていれば、全体として電荷密度が一様になるので、
離した後のそれぞれの電荷(帯電)量は、物体の体積(か表面積、か長さ)に比例する。( q[A] = C*V[A] , q[B] = C*V[B] )
かつ全体の電荷量Qは保存されるので、( q[A] + q[B] = Q )
q[A] = V[A]/(V[A]+V[B]) * Q
q[B] = V[B]/(V[B]+V[A]) * Q
372 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/25(水) 19:25:20.96 ID:wwl6mxjk
200g、0℃の氷に90℃のお湯400gをかけたところ、氷が解けて水になった。 このとき水の温度は何度になったかを求めなさい。 という問題なんですが、求める水の温度をXと置くと (200*0)+(400*90)=600X X=60 で60℃だと思ったんですがどうも氷から水になるのには融解熱というのがあるらしくて答えが違うそうです 融解熱のことも絡めてこの問題の答えを教えてください、お願いします。
{-(200*80)+(200*0)+(400*90)}/600
374 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/25(水) 20:36:10.15 ID:wwl6mxjk
>>373 さんありがとうございます
自分でも少し調べてみたんですが
氷の融解熱=同量の水を0℃から80℃にあげるのと同じ熱量
という認識でいいのでしょうか?
そうすると
{-(200*80)+(200*0)+(400*90)}/600=100/3≒33.3
答え33.3℃ であっているでしょうか?
高校三年生です 全くの初学者が来年の一月までに物理Iをセンター8割にもっていくのは可能でしょうか?
高い点数とりたいならここに書き込んでないで セミナーでも何でもやればいいじゃない・・・
まあ覚えることは理科の中で一番少ないから そこそこ理解力あれば普通に狙える 理科もしっかりやる公立高から東大の文系 受けるような奴だと負担少ない物理でセンター取るのもいる (実質高1か高2の1年しかやってないから 条件は2ヶ月ちょい少ないだけでほぼ同じ)
>>374 うん、それで合ってる
水の比熱=1(cal/g)
氷の溶解熱=80(cal/g)
問題文で特に指定が無いならこの数値を使っておkだと思う
379 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/25(水) 23:02:19.19 ID:wwl6mxjk
パチンコ廃止なんか簡単。 違法性があるので放っておく方が問題。 是正に反対勢力はすなわち反社会的団体と見なされる。 反社会的団体は制裁が加えられるのが当たり前。 法令順守する方向に動くのなら制裁は加えられない。 パチ屋の取るべき行動は1つしかない。 パチンコ規制は 法治国家としてスジが通る上、日本経済に莫大な利益を生み出す。 現状のまま放置しておく議員は売国奴と言って問題ない。 1日でも早い法制化が日本を救う
>>375 可能。高校教師の言うとおりに勉強すれば満点狙える。
あぁうらやましい。
コンデンサーに誘電体や導体を挟むと何か良いことがあるんですか? 電気容量が増えますけど、それって何の意味があるん?
たくさんの電気をたくわえることができる。
電気容量が大きければ小さい電圧で電荷を沢山溜められるでしょ。
385 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 01:23:55.17 ID:lqMosc7U
コンデンサーがあり、 上の極板にはQ,下の極板には4Qの電荷があり、 間の電界が4Eのとき、 下の極板から2Qを上の極板に持っていく時、 4E×2Q/2と、2で割る理由が全くわかりません。 どの参考書にもちゃんと説明がされてないので教えて下さい。
386 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 01:27:50.53 ID:wOASojH6
>>382 そもそもでなんらかの誘電体をはさまないとコンデンサーにはなりません。
(真空も誘電体です。念のため)
また導体を誘電体の代わりにはさんだら、
普通に導線、無理に言って抵抗になるだけです。
(バッテリーはコンデンサだっ!、とは言わないでね^^)
真空は誘電体じゃないぞ
388 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 01:36:24.78 ID:wOASojH6
誘電率があるんだから誘電体と言っていいでしょうよ。
別に分極電場生じるわけじゃないし 普通誘電体とは言わないんじゃね まあこのスレでは蛇足というかやぶ蛇というかだけど
あれはつじつま合わせの数だって 現実の値に合うように定義しただけだから そもそも誘電体の性質として電場をかけると分極を起こすという条件を真空は絶対に満たさないじゃない
391 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 01:50:11.25 ID:wOASojH6
>>389 シンセサイザー・チューナなんかでは勿論使わないけれど、
ラジオにはバリコンっていうコンデンサが必ずある。
それがはさんでいるのを誘電体って言わないのは、苦しいよ。
知らんけどそのバリコンって真空を挟んでるの?
そもそも理論的な真空なんて現実問題作れんし しかもエアバリコンって空気を介して向き合ってるんだろ? 真空ってのはありとあらゆる物質が存在しないってことだぞ 空気だったら誘電体といってもいいが 真空はそもそも物質自体存在しないんだぞ
394 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 01:59:46.18 ID:wOASojH6
>>392 空気でもバリコンの薄さでは真空扱いだよね。いちいち分極なんて考えないよ。
高周波回路(超高周波だけど)では真空をはさんだコンデンサは普通に使うよ。
でも、広義・狭義っていうことで妥協できない?、高校スレなんだから。^^
>>394 うんどうでもいいよ
やっぱり薮蛇だったね
広義、狭義関係なく真空は誘電体じゃないから 誘電分極しないんだから、平板コンデンサの幾何学的容量が変わらないんだぞ 比誘電率は完全に1だぞ?それを誘電体とは言わん
397 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 02:05:48.92 ID:wOASojH6
ありがと。おやすみ。
知識が中途半端なやつが教える側に回ると本当に厄介だな さも本当の事のように間違ったことをいうからな
>妥協できない?、高校スレなんだから なんというお前が言うなw
空気でもバリコンの薄さでは真空扱いだよね 薄さは関係ない また空気の比誘電率の値1.0006がほぼ1に近いのと 実際に物質としての誘電体があるかどうかは全くの別物
401 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 02:37:21.08 ID:4jXH6zYN
>>382 同じ電気容量でも大きさの小さいコンデンサを作ることが出来る。
つまり電子機器が小型化できる。
402 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 02:41:28.56 ID:4jXH6zYN
>>385 積分の考え方が必要
三角形を細かく刻んで計算できなくもないが。
403 :
385 :2011/05/26(木) 03:25:58.07 ID:lqMosc7U
385お願いします。 参考書には、さっと書かれている程度で、 きちんとした説明があるものを目にしたことがありません。
404 :
385 :2011/05/26(木) 03:42:08.66 ID:lqMosc7U
積分使ってもいいので
股メコスジに恋してる
406 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 05:39:18.64 ID:VHDDQayC
>>385 求めるものは電荷2Qに働く力でいいの?
だとすると4E×2Q/3になるような気がするが
>>385 間の電場は、下の極版上の電荷にもよっているから。
だから下の極版上の電荷を動かしたら間の電場も変化する。
あとは自分で計算して。
>>406 誘電体による補正とかを考えない
そのコンデンサの形によって決定される容量
410 :
408 :2011/05/26(木) 10:22:09.97 ID:???
ごめん、ちゃんとレス読んだら自分が思っていたのと少し状況違った
411 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 10:35:11.37 ID:Z2Feg50v
>>409 へええ、そんなのがあるんだあ・・、不勉強だったなあw
412 :
408 :2011/05/26(木) 10:50:19.14 ID:???
確かに/3になるね。 間にできる電場は (4Q-Q)/2ε0S でこれが4E この内、下の極版内の2Qだけの電荷の影響を除いたら (2Q-Q)/2ε0S = 4E/3
>>385 EじゃなくてVじゃない?
電場に抗してある微小電荷dqを移動させる場合
Vdqのしごとが必要で V = q/C
Q'の電荷を移動させる場合
(1/C)∫[Q'、0]qdq = (1/2C)Q'^2 = (1/2)VQ'
となるわけだが
問題文の電荷分布がかなり謎、平板コンデンサでそんなQ配分できなくないですか?
414 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 11:33:18.70 ID:4jXH6zYN
>413 の通り。平行板コンデンサ以外のシチュエーションは大学受験では不要。 この積分は参考書に普通にあるから、調べる範囲を広げたほうが吉。
仮に仕事を求める問題だとしても W=-d∫[0,2Q](3Q-2q)/(2εS)=-Q^2/C となる気がするが
というか385は上下の電荷の符号どうなってんの
417 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 15:37:55.23 ID:HLHeCaE0
エッセンス66ページの話なんですが 加速度αで上昇中のエレベーターに質量mのおもりが糸でつるされてるとき 糸の張力を求めよとあるのですが これって外から見てる人にとってもエレベーターの中の人にとっても 糸の張力は等しくm(g+α)なんですか? ついでに見かけの加速度も中の人と外の人とで等しくg+αになるんですか?
>>417 >これって外から見てる人にとってもエレベーターの中の人にとっても
>糸の張力は等しくm(g+α)なんですか?
はい。
>ついでに見かけの加速度も中の人と外の人とで等しくg+αになるんですか?
見かけの加速度とは意味不明ですね。
力はガリレイ不変なので、(慣性力を除けば)誰から見ても変わらない
420 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 17:26:26.44 ID:gNWoEqmL
慣性力も、加速度によるものなので、誰から見ても変わらない。 加速する電車で後ろに引っ張られる人は誰が見ても後ろに引っ張られている。
いんや 前に加速する電車内で外の景色見れば後ろに加速してるけど 車外にいる人から見れば加速しとらんよ 同じ加速度を生じている系内の観測者同士で見れば 慣性力が同じだけ
>>415 というか初期の電荷分布が謎すぎて、初期状態のコンデンサが持ってるエネルギーを求められない
あと2qじゃなくてqだと思う
423 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 18:09:34.04 ID:gNWoEqmL
>>421 電車の中の人が後ろの壁にクッションを置いてもたれているとするときわめて簡単。
どこの誰が見てもそのクッションはへこむ。
いやその場合 車内だと壁の抗力と慣性力の釣り合い 社外だと壁の抗力で加速度を生じる っつー表現になるんだわ
>>417 見かけの力(加速度)を考えるときはヒモを無くした方が分かりやすい
紐を無くした時エレベーターに乗ってる人はαで上に加速してるんだから
物体の落ちる加速度はg+αに見える
対してエレベーターに乗ってない人間が紐がない時の物体を見た場合
自由落下してるので加速度はgとなる
これから考えると見かけの力はエレベーターが動いてる方向と逆向きに大きさmaが物体に
かかってるように見えるだろ?乗ってる人から見たら
ってことは実際の物体の運動にそれを足してやればいいってことがわかるよな
長い文章書くと怒られるので以下に続ける
それでヒモを繋げた場合を考える 物体は上に向かってαで加速してる これを自分も加速度αで上昇しながら物体を見た場合物体は静止してるように見える さっきみかけの力は自分の進んでる方向と逆向きにかかると言ったから 見かけの力は-mα で張力がT = m(g + α)この力が実際には物体にかかってる でエレベーターから見たとき物体にかかるすべての力(見かけの力含め)を考慮すると m(g +α) - mα - mg = 0となり物体は静止してる まぁ当たり前だよね で見かけの力がかからない場合つまり外から見てる人にとっては m(g + α) - mg= mα つまりそとから見てる人にとっては加速度αで運動してるように見える
427 :
385 :2011/05/26(木) 19:00:18.15 ID:lqMosc7U
上下の電荷、覚えてなくて適当に書きました。 とりあえず聞きたい事は、コンデンサーにおいて、 下の極板から上の極板にQの電荷を持っていく時、 間の電界がEなら、QE/2?かなんかになると思うのですが、 なぜ、/2がいるのか知りたいのですが。
>>427 というか何がQE/2なんだよ
この単位って力[N]なんだが
>>427 とりあえず何を求めたいのかはっきりしろ
仕事と力の区別はついてる?
>間の電界がEなら、QE/2?かなんかになると思うのですが、 さっきから主語が抜けているんだけど、QE/ってことは下の極版が受ける力の大きさの話と解釈していいの? それで電荷分布は普通に上下それぞれ±Qってことでいいんだよね。 一つの極版が作る電場は極版の両側に Q/2ε0S で、二枚極版があってそれぞれに入ってる電荷の符号が逆だと、 うまいこと打ち消しあって二枚の極版の外側ではゼロ、内側では Q/ε0S の電場ができる。 つまり、平面平板コンデンサの電場Eは、それぞれの極版にE/2ずつ担われている。 で、片方の極版が受ける力は、もう片方の極版が作る電場からだけ。自分が作る電場からは力を受けない だから下の極版は QE/2 の力を受ける
431 :
430 :2011/05/26(木) 19:17:43.53 ID:???
あんまり丁寧な言い方じゃなかった 自分が作る電場からは力を受けないというか、 少なくとも極版の面内で、ある点に位置する電荷が極版内の別の点に位置する電荷から受ける力は、 面の垂直方向にはないってのは分かるよね。(面内の成分も(無限の広さを持つ極版なら)足し合わせれば対称性からゼロになるけど) だから、下の極版が面に垂直に受ける力は、上の極版から受ける力のみを考慮すればいいことが分かる
432 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 19:28:51.09 ID:xgsiJ+Ap
>>420 >>423 釣り?
>どこの誰が見てもそのクッションはへこむ。
そうだが、そこからわかるのはクッションが人の背中から垂直抗力を受けているということであって、
慣性力の有無とは別の話。
というか、
>>419 は同じ力を別の系から見ても変わらない、という意味で
「誰から見ても変わらない」という話をしているのに、
>>420 は
同じ系の別の人から見て変わらない、という全然別の話をしている件について
かなり初歩的な質問なんですが、速度を求める時出た答えが少数点を含む数字だったんですが解答を見たら四捨五入されてて整数になっていました。速度は整数で解答を出すのが普通なんですか?それとも少数点を含む数字でも正解なんでしょうか?
>>434 >>423 の言いっぷりだと同じ系に限定してないんで困る
同じ加速度で運動してる系内の別の観測者なら問題ないんだわ
>>435 有効数字の桁数による
重力加速度の9.8[m/s2]なんかがからむ場合
9.8の次の桁が確定してないからそれが掛かると
値は2桁以上の意味を持たない
自由落下の2.0秒後の速度とかなら
19.6[m/s]の.6まで保証出来ないから20[m/s]と表わしたりする
>>422 4Q,Qの電荷分布が与えられたとすると極板間の電場は3Q/(2εS)
両極版の外側は外向きに5Q/(2εS)となる。しかし、外側の電場は
極板が無限に広いとみなせる場合でないと正しくなく、極板に近傍
では比較的近似が良くても離れれば減衰する。外側の電場のエネルギー
まで考えると計算で出すのは不可能。
それとqじゃなくて2qで合ってると思う。
>>437 ごめん言葉足りなかった
下のQが負の電荷に変わったら2q から qに変わると思う
mAvA+mBvB=mAv'AmBv'Bとe=-(v'A-v'B)/(vA-vB)を連立して 僞={(1/2)mAvA'^2+(1/2)mBv'B^2}-{(1/2)mAvA^2+(1/2)mBvB^2}を求めたいのですが eを消去するにはどうすればいいですか。そもそもeは消去しなくてもいいのですか? でもそれだと求めたい式は求められないし…。もうさっぱりです。誰かお願いします。
>>438 >>415 はdqが抜けてた。
上がQで下が4Qなんだから電荷は同符号だよな?
仮に下だけをQ→-Qとするならd∫dq[0,2Q](5Q-2q)/(2εS)になると思うけど?
初期状態から下→上にqの電荷が移った状態での電場を求めてdqを運ぶ仕事を積分
してるんだけど何か勘違いしてないかい?
442 :
438 :2011/05/26(木) 20:57:03.97 ID:???
>>437 いやちゃんと計算したら俺の勘違いでしたスマン
(4Q + 冫)/2Sε - (Q - 冫 )/2Sε = (3Q+2冫)/(2εS) = 3Q/2Sε + 冫/εS
となるよ下の電荷が負の時
(4Q + 冫)/2Sε - (-Q - 冫)/2Sε = (5Q + 2冫)/(2εS)
>>440 ありがとうございます。
他の条件を再度確認し、また質問します。
444 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 22:19:16.67 ID:g2iwi7jM
>>444 弧状の部分の両端に働く力の合力だからsinθで正しいんじゃない?
446 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/26(木) 22:36:44.54 ID:g3yZLCNr
抵抗が長さに比例するのは電界が長さに反比例するからですか?
>>439 ですが、勘違いしてました。
自分でもう一度溶いてみます!
溶いてみろよ、オルァ
>>447 障害物競走の場合
1mに1つの障害物があるとしたら10mと20mではどちらの方が障害物多い?
読んでいる本に、弦では固有振動しか発生しないと書いてあるのですが、それは何故ですか?
>>451 固有振動以外は両端で反射を繰り返すうちに弱め合って減衰する
ギターなどで弦を弾くというのは物理的にはどういう現象なんですか
押さえた場所〜ブリッジの弦の振動によって音が鳴ってる ハーモニクスはナット〜押さえた場所の弦の振動 振動数は振動している弦の長さに反比例し、√[張力/弦の太さ]に比例する。 振動数=(係数)/(振動している弦の長さ)*√[弦の張力/弦の太さ] こんな感じか。 因みにエレキギターはピックアップ(丸い金属が並んでる所)にコイルを巻いた磁石が入っていて、 弦を振動させるとファラデーの法則によりコイルに電流が流れる。だからアンプ無しでスピーカーに直結してもちゃんと音が聞こえる。
ハーモニクスはもうちと複雑だな。 中間の節が一ヶ所とは限らない。
>>453 第0近似的な扱いでは高校でやる弦の振動と同じ
色々な固有振動の合成波が実現されているが
実際には基本振動に近いほど振幅が大きい
弦を弾く仕方で弾いた直後は複雑で弾きかたに依存する
振動状態となるが固有振動以外はすぐに減衰する
人が音を聞いて音程を言えるのは最も振幅が大きい
固有振動数の音を感知しやすいからだと考えられる
力学で遠心力を含めた力のつりあいか運動方程式か、どちらが難しい問題を解くときに活きてきますかね?
>>457 運動方程式の方がいいよ
円運動は中心に向かって物体が等加速度運動してるってことが自然と意識されるから
回転系で扱えるのは高校の範囲じゃかなり限られる
>>458 なるほど それじゃ運動方程式のお世話になります
461 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 00:07:14.75 ID:dPPjhoSE
電荷を加える事で並列のコンデンサーを作る コンデンサー2つと導線を適当につないで、 導線のある部分に電荷を加える事で2つのコンデンサーを並列にする方法ってありましたっけ? どうするんでしょうか? また、こうすると瞬時に2つのコンデンサーが並列になるという操作があれば教えてほしいのですが。
>>461 すまんが言ってる意味がわからん。
並列とか直列とかは素子と線のつながり方について言っていて、
電荷を加えるとか加えないとかで変わるもんではないと思うが。
463 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 01:51:35.66 ID:dPPjhoSE
電荷をどこに与えようと、 回路が決まった時点でコンデンサーが直列か並列かは決まるんでしょうか??
決まるよ
465 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 01:59:16.95 ID:lYZTXdpz
>>457 高校範囲外だが、ダランベールの原理とのからみで釣り合いとして解くほうが好きだ。
466 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 02:34:56.78 ID:60UamQRM
467 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 03:30:25.45 ID:F94vZ74x
>>463 2個のコンデンサだけをつないだだけで他には何にもない回路、
みたいな極端なことを考えてるの?
電荷を入れるっていう意味が分らないけど、
コンデンサの間に電池を入れると並列。
導線を切ってその間に電池を入れると直列。
そうしてから電池をはずす、かな?
468 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 03:57:12.25 ID:dPPjhoSE
>>467 コンデンサの間に電池を入れると並列。
ってなぜですか?
−−−||−−電池⇒−−||−−−
−−−+||マ−−電池⇒−−+||マ−−−
こんな感じで直列になると思うんですが。
「直列 並列」でググった方が早いだろうに...
470 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 04:04:00.75 ID:dPPjhoSE
それとも、 電池 | ____ | | = = | | こうするんでしょうか? また、「そうしてから電池をはずす」とは? その操作はなぜいるんですかね
浪漫メコスジ
472 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 05:13:54.16 ID:ddfGSoVA
円を描いてこれは導線だ。その途中にコンデンサの記号を二つ描く。 さあ、これは直列か並列か?、と言われたってそりゃ困る。(笑) その導線に更に電池の記号を入れると直列。 その円の外から導線を介して電池をコンデンサの間に入れると並列。 電池を消し去るとコンデンサの両極にそれで計算した電荷がたまっている。
気柱共鳴で密度変化が一番激しい所が節だというのは理解できるのですが、腹の密度変化が0というのがいまいちしっくりきません。 何かイメージの助けになるものはありませんか。 また、気柱共鳴と言いますが、水柱でも共鳴は起こりますか? 原理的には起こりそうですが、題材として登場しないのは何故ですか。
>>473 同じ重さの小球をいくつか用意する。そのうち2つのセット●○を平面上に間隔を開けて直線状に並べ、
1個の小球を並べた小球の端の1つに衝突させる。
このとき、衝突の向きは2つセットのの小球の接触面に垂直な向きとして、
止まっている小球の中央部分に動いている小球が正確に衝突するようにする。
○→ ●○ ●○ ●○ ●○
, ○● ○● ○● ○● →○
この場合、衝突された小球●は動かない。しかし衝突のエネルギーと運動量を後ろの小球○に伝達している。
気柱の腹の部分も、結果的に小球●と似たような役割になっていると思えばいいんじゃないかな。
ただしあくまで似たような役割であって、同じ役割とはいえないところは問題だけど。
>また、気柱共鳴と言いますが、水柱でも共鳴は起こりますか?
当然起きるでしょう。ソナーでは水中での超音波の共振(共鳴)を利用しているものがあります。
>題材として登場しないのは何故ですか。
水柱共鳴の教材はあるようですよ。でもあまりメジャーではないようですね。
共振ボール
http://www.3bs.jp/physics/wave/u30001.htm
475 :
462 :2011/05/28(土) 13:03:01.09 ID:???
>>463 >回路が決まった時点でコンデンサーが直列か並列かは決まるんでしょうか??
微妙に違う。
並列とか直列というのは、厳密に言うと
複数の2端子回路をつないでより大きな2端子回路を構成する方法の名前。
端子のない回路について並列とか直列とかいうのは
厳密に言うと言葉の使い方としておかしい。(たとえ電池などの電源を含む回路でも)
では、並列とか直列とかの考え方は 端子のない回路の解析では
役に立たないかというと、そうでもなくて、
端子のない回路の一部分を切り出して2端子回路として見ることで
並列とか直列の考えを利用して計算が楽になることがある。
(そのため端子のない回路の場合でも並列とか直列という言葉を使うことがあるが、
それは混乱の元でもある。)
元の回路が同じであっても、
どこをどう切り出して見るかという観点によって直列に見えたり並列に見えたりする。
高校の分野で一番難しい・やっておくべきなのってなに?
477 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 13:17:50.15 ID:D8TmHZP4
漢文と世界史 理科なら地学
物理の分野でだよ
力学は数学さえできりゃ後からでも何とかなる。 電気回路もまあ何とかなる。なった。 原子は高校レベルじゃどうせ深い所までやんないからこれも後からでも何とかなる。 熱力は大学入ってから全然やんなかったから、やんなくてもいいかな?志望学部のカリキュラムと相談 知らないと辛いのは波と電磁気あたりだと思う。 特に電磁気。高校レベルがあやふやなのにマクスウェルとか出てくると講義中にマジ泣きしそうになる。そして俺は電子から通信に逃げた。
>>479 大学生向けの参考書を本屋でチラ見したが、間違いなく高校から飛躍が大きいのは波動なのでは?
波動方程式ってなんだよあれ。
波の式なんてチャチなもんじゃねぇぞ。
482 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 15:19:38.78 ID:5dKqQOv2
漆原の物理が面白いほど分かる本の力学p155で質問です。 板B 板板板A 実際は一枚です 図のように水平でなめらかな床の上に質量3mの板Aを置き、そのうえに質量mの板Bを置く。 Bを初速度vですべらせる。するとAは動き出し、やがてBはAに対し静止した。 AとBの間の動摩擦係数をμとする。 (1)BがAに対し静止した時のAの速度Vをもとめよ (2)BがAの上をすべった距離Lをv、μ、gを用いて求めよ という問いなのですが、(2)で質問です。(1)の答えはV=1/4v 本書では μmgL=力学的エネルギーの減小分=1/2mv^2-(1/2mV^2+3/2mV^2)というようにAB全体に着目しています。 ぼくは、 μmgL=力学的エネルギーの減小分=1/2mv^2-1/2mV^2というようにBにだけ着目してまちがえました。 なぜ全体に着目するのでしょうか?お願いします。
Aの速度はなんのエネルギー消費して動いてんだよ
シュレディンガーの波動方程式は微視的視界のニュートンの運動方程式立ち位置みたいなモノだと思えばいい シュレディンガーの方程式に基づいて運動する 何故微視的世界の方程式があのような形になるのかは本質的には未だ解明されてないんだっけ? とりあえず今まで行った実験でシュレディンガーの方程式から外れた実験結果は出てないってだけだったはず
(1)の答えってv/2じゃないの? 質量4倍なら速度は√(1/4)倍でしょ?
486 :
教えて :2011/05/28(土) 15:40:56.01 ID:vD6cv4dj
E=hvとE=mc^2からhv=mc^2にならない理由と、 物質と反物質の振動波形の差と、 物質と反物質が合わさるとどんなエネルギーが発生するのか?と 反物質と物質はどうすれば入れ替わるのか? 高校の物理では全くわかりません。教えてください。
487 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 15:44:29.27 ID:5dKqQOv2
>>483 確かにそうですね。わかりました。ありがとうございます
>>485 運動量保存則より、mv=mV+3mVとなっているようです。
488 :
485 :2011/05/28(土) 15:49:10.33 ID:???
あー御免なさい。俺が馬鹿だった
>>484 自然界がそうなっているからっていう立場が正しい。
何故?を突き詰めていくと結局どこかで論理的根拠が無いもの(しかし実証などにより
確からしいもの)を要請しなくてはいけない。
標準的にはそれがシュレーディンガー方程式。
>>487 練習として、両方の加速度から求める方法をやることを勧める
>>482 いや
mv = (3m + m)V
でV = (1/4)vだろ
(2)は別々の速さで運動してた物が一体運動してるんだよ
すると一体となって運動してる板Aと板Bの運動エネルギーは1/2(m + 3m) * V^2でしょ
最初の1/2mv^2との差分が運動の前後の運動エネルギーの差
計算しないとわからんが、一つだけに着目したいなら
右辺は1/2μmgLじゃないのかな両方同じ力がかかってるし
>>482 >Bにだけ着目してまちがえました。
実はBだけに着目したのではなくて、あなたは「板Aに対する板Bの相対的な運動」に着目している。
問題点はこの場合板Aが慣性運動していない(加速度運動している)ことにあるんだ。
「板Aに対する板Bの相対的な運動」に着目するのであれば、板Aが加速度運動している以上、
慣性力の作用を導入しなければ正しい式にならない。この慣性力の作用によるエネルギーの寄与分は、
要するに板Aの運動エネルギーの変化分と同じになる。つまり、模範解答の式と同じだ。
あなたがエレベーターの中で力学の実験を行う場合、エレベーター自体の運動も考慮しないと
実験結果は予想した結果と異なってしまう。そういうことだ。
493 :
491 :2011/05/28(土) 17:13:17.17 ID:???
あーごめんよくよく考えたら1/2なわけないじゃん 重心座標系でのmとMのエネルギーの変化の比が3:1だから (1/4)μmgL = 1/2mV^2 (3/4)μmgL = 1/2(3m)*(v-V) のどっちか解けば出てくる
494 :
492 :2011/05/28(土) 17:35:25.91 ID:???
>>482 別な考え方を書いてみる。多分こちらの方が分かりやすい。
>μmgL=力学的エネルギーの減小分=1/2mv^2-1/2mV^2というようにBにだけ着目してまちがえました。
Bにだけ着目したのだから、このLは「床面に対する板Bの移動量」になる(これをL1とする)。
求める答は「BがAの上をすべった距離L」なのだから、L1はもちろん答ではない。
まず、「板Aが床面を滑った距離(L2とする)」を求めなくてはいけない。
これは、μmgL2=板Aの力学的エネルギーの増加分=(1/2)3mV^2 だ。
求める答は L=L1−L2 なので、これを計算すると模範解答の式と同じになる。
>>449 1時間もかかってしまいましたが一応解けました。頭パンクするかと思った。
しかしなぜか負の値が出たけど有りうるのだろうか。時間かけたのにショックです。
496 :
>>495 :2011/05/28(土) 20:35:42.41 ID:???
やばい…脳使い過ぎてボケてた。 力学的エネルギーが保存されないから僞<0なんだよね。 自己解決しました。
>>497 3. 時刻tからt+Δtの間に鎖が床面に与える力積を考えよう。
力積=運動量変化だから、Δtの間に床に衝突する鎖の長さと速度が分かればOKだ。
4. 時刻t=(3/2)t1までに鎖は全て落ち切っているので、
鎖の失った力学的エネルギー=最初に鎖が持っていた位置エネルギーだ。
5. 鎖を定速で引き出しているので、鎖に加える力の大きさは一定だ。
Δtの間に引き出された鎖の部分の運動量変化=Δtの間に加えられた力積だ。
499 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/05/28(土) 22:50:03.80 ID:WUUfWYtW
扇形の上を、上から下にボールを転がす時、摩擦がなければ、 扇形の途中では、 ボールには垂直抗力・重力が働いていて、 重力の斜面垂直方向は、垂直抗力、向心力とつりあっていて、 斜面方向は加速度となってるんですよね?
>>498 3がどうしても解けないです
力積のイメージがよくわかりません
501 :
498 :2011/05/28(土) 23:18:56.90 ID:???
>>500 鎖ではなく、独立した同質量の小球の列が連続して落ちてくる場合を考えてみよう。
小球に働く重力は全て同じで初速は全てゼロだから、ある時刻での小球の速度は同一だ。
これは題意にある鎖と同じだ。だから鎖ではなく、代わりに小球の列が落ちてくると考えて問題はない。
時刻t〜t+Δtで床面に衝突する小球の速度を一定と考えて、このときの衝突直前の小球の列の
運動量を考えればよろし。これが衝突後にゼロになる。
この変化量が力積だから、t+Δt−t=Δtで割れば答えが出るでしょ。
というか衝突時v -> 0までの時間が分からんとの関数F(t)って求めるの不可能だろ この問題だと∫[t , t'] ma(t)dt = mv だよな 気体分子運動論で扱う圧力の話だと、壁に分子が無数に当たるから 2mvに冲中での当たる回数をかけて、全体に受ける力積で冲割って 単位時間あたりの壁が受ける平均の力が出てくる コレ本文中に鎖のわっかの大きさは十分小さいと言わなくちゃいけないし 鎖のわっかの数が明記されてないんだが? これじゃ冲間に衝突するわっかの総数が求められない 通常平均の力を求める場合 力積×凾白に壁に当たる数÷冲
>>501 t秒後よりt+Δt秒後の方が速度が速いと思うんだが一定と考えていいの?
504 :
499 :2011/05/29(日) 00:08:42.07 ID:byGoUZ+c
扇形というのはようは、三角形の斜面の、 斜面部分が丸くなった形です。
505 :
502 :2011/05/29(日) 00:23:58.79 ID:???
つかこの問題を解くには 速度一定と見なせる冲間で鎖のわっかの数が大量に無くてはならないっていう条件が必要だよね すると冲間における鎖の衝突する回数はわっかの距離を冤とすると l/凾 さらに鎖のわっかが大量にあるため線密度m/Lとしてわっか一つの重さは m*冤/L あるtの時に鎖の速度がvとすると冲間に受ける力積の合計は I = (m*冤/L)*v(l/凾) = mvl/L (l = v冲なので) I = mv^2冲/L これを冲で割ると 受ける力は I = mv^2/L さらに v = v0 + gt よりこれを代入する これでいいのかな?流石に問題がかなり説明不足だろこれは
506 :
498 :2011/05/29(日) 11:28:06.47 ID:???
>>503 構わない。理由を説明したいけど、なぜか急に規制がかかって書き込めないので勘弁。
ペイント使ってあげろ
また捏造報道バンキシャ
名門の森だな
511 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/03(金) 07:13:07.33 ID:NFcks4dF
これ難系?
難系例題74
水圧に関連したことです。 水の中に深さhだけ一辺dの立方体を入れたとします。 このとき、下面の水圧の式でp=ρg(h+d) にどうしてなるのでしょうか? 水圧は、物体と水面の間にある水の重量 とあるのに、上記のような設定では物体と水面の間には立方体があります。 何か納得いかない気がしてしまうのですが、どうして下面の式がそうなるのか 教えていただけないでしょうか。
>>513 >このとき、下面の水圧の式でp=ρg(h+d) にどうしてなるのでしょうか?
p、ρ、g が何なのかなどの条件が定義されていないので、正しく回答するのは無理です。
仮にp:求める水圧、ρ:水の密度、g:重力加速度、とするならば、水面から深さhの位置での水圧p2は、
p2=ρgh になります。立方体があるかどうかなんて全く関係ありません。
これ以上の回答がほしいのでしたら、必要な条件を全てちゃんと書いて再チャレンジすることをお勧めします。
>>513 記号の意味なんだが、深さhって立方体頂面の水面からの距離って意味か?
>>514 > 立方体があるかどうかなんて全く関係ありません。
513はこれがなんでなのかを聞いてるんだと思うぞ。
俺はうまく説明できないから誰か。
517 :
514 :2011/06/04(土) 17:48:55.28 ID:???
>>516 >>513 はこれがなんでなのかを聞いてるんだと思うぞ。
説明してみる。
水中に沈めた物体や浮かんでいる物体のうちの水中にある部分(物体が水を排除した領域)は、
要するに密度が水と同一の物質として作用する。密度が水より小さければその分は
水上に出ることになるし、密度が水より大きければ、物体が置かれた水底や物体を上から
吊り下げている装置などがその分を肩代わりして支えてくれる。
密度が水より小さい物体を外力で水中に押し下げる場合も同じだ。外力+物体の重力は、
物体により排除された水の重力と同じだ。力の釣り合いによって必ずそうなる。
密度が水と同じなら、それは水そのもの(と同じ)だと考えて構わない。だから物体の存在
なんて考えなくてもいい。必要な条件は、その時の水面からの深さ(d+h)だけだ。
同じ水深で 立方体直下の水圧>立方体がない場所での水圧 になったら不等式が等式になるよう水分子が動いて平衡状態に向かう気がする
>>509 x=aとなった時点ではまだコンデンサーと抵抗は磁場中にないから力を受けない
誘電起電力Blvによってコンデンサーは充電されている
その意味で電圧Blvの電池によって充電される場合と等価
V-Tグラフを書く問題なのですが、どうやったら画像のグラフになるのかわかりません。
できるだけ分かりやすく教えていただけるとありがたいです。
問題の(2)です。
問題は
水平面上を等速でまっすぐ走り、自動車のアクセルをP点にきたとき踏んだところ、自動車は加速し、0.10秒ごとの位置が図のQ1,Q2,Q3…のようになった、このとき次の問題に答えよ。
P Q1 Q2 Q3 Q4 車→
―――――――――――――
|0.40m|0.60m| 0.80m | 1.00m |
(1)Q1、Q2点間の平均の速さはいくらか。A.6.0m/s
(2)アクセルを踏んで加速させたP点からの自動車の速さVと経過時間tとの関係をグラフに描け。
(3)自動車がP点に達した瞬間の速さはいくらか。
(4)自動車に生じた加速度の大きさはいくらか。
(2)についで(3)、(4)も分からないので教えていただけると幸いです。
http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org1682507.jpg (画像は回答です。)
>>520 加速度が一定ならば
区間[Q1,Q2]の平均速度は区間のちょうど中間での瞬間速度になる。
よってt=0.15のときV=6.0
同じ調子で他の区間の中間での瞬間速度を求めて、
その点を繋げていくと図のようになる。
という解き方なのでは。
黒丸打ってるところを見ると。
(3)はグラフでt=0のときのVを読み取る
(4)はグラフの直線の傾きを計算(例:(6.0-4.0)/(0.15-0.05))
という感じで誘導してる気がするな
等加速度直線運動の式
v=v_0+at
x=v_0t+at^2/2
を使う方が応用性があると思うけど
>>521 (4)について
V=3.0+atにしたとして、この後どうしたらいいのか分からないのですが
>>522 V=3.0+at
と(2)で求めたグラフが一致するんだから、グラフ上の
適当な点を読んでその座標を方程式に入れたらaが求まる。
524 :
509 :2011/06/05(日) 20:09:53.21 ID:???
>>519 理解できました、ありがとうございます。
525 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/06(月) 15:04:42.15 ID:zie2COQE
床にある物体がある力で引っ張られたときに垂直抗力Nが0になると物体は浮き上がると思うのですが、本には浮き上がらない為の条件はN≧0となって等号を含んでいるのは何故ですか? N=0の時は浮き上がるので浮き上がらない条件には入らないと思うのですが…
>>525 物理だとそこらへん微妙な問題なんだけど、
NがN>0から小さくなっていってちょうどN=0になる場合、運動方程式から物体は加速度をぎりぎり持たない。つまりそれ以前に床に接していたならN=0になっても接したまま。そう考えると条件はN≧0になる。
けれども本によって0を含んだり含まなかったりするからあんまり真剣に悩まない方がいいと思う
この問題の場合、力が釣り合っていれば物体は静止している。 ちょうど垂直抗力ゼロになる場合というのは、全重力を打ち消すような力が物体に働いているときに相当する。 垂直抗力ゼロの状態からさらに力を加えることで釣り合いが崩れて物体は動き出す。
528 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/07(火) 01:17:21.96 ID:BWFUGQmd
>>513 水圧(による力)は全方位に働き、深さのみに依存する。
上に立方体があろうとなかろうと関係ない。
バネでつるされている玉を手で支えてゆっくり手を下に下げていきやがて玉と手は離れた 手が離れた時の玉の変位を答えろ この問題は力の釣り合いで解く問題なのですがなぜ力学的エネルギー保存ではだめなのですか? 手をパッと離した時には力学的エネルギーが使えるようです
手が仕事をしているから。
たとえば、重力だけの場合、全エネルギーは E=mgh (静止) で書けるけど、その状態から、あるh'<hまで下げたとき、やっぱり運動エネルギーは0なのだから、 全エネルギーは、 E'=mgh'<mgh でこの過程で保存されない。
力学的エネルギー保存でもいいでしょ? 位置エネルギーがバネの伸びに変わったんだから。
エネルギー保存じゃなくてエネルギー原理なら
通名禁止にしようぜ
>>532 この場合、解放された位置エネルギーとバネの弾性エネルギーがイコールで結べない事を解ってて言ってる?
536 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/08(水) 15:50:13.56 ID:bXcvnRwI
万有引力の問題で「"地上"での重力加速度の大きさを求めろ」という設問の答えがmg=GMm/R^2という式から求めているんですが、これが成り立つのは"地表"の場合じゃないんですか? 地表ならば重力は万有引力そのものなので等式が分かるのですが。 地上だと万有引力に加え遠心力がかかると思うのですが、特に指示が無い場合は地上も地表も上記の式から重力加速度求めてもいいということなんでしょうか? 宜しくお願いします。
言葉尻を捕らえる、かな? 「地上だと万有引力に加え遠心力がかかる」は地面で止まっている物体。 止まっているのになんで加速度があるの?とかってことになって・・・
>>536 「地上」「地表」をそれぞれどう定義しているの?
遠心力があろうがなかろうが「重力加速度」自体は変わらないと思うの
540 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/08(水) 23:15:24.78 ID:PRk5hqhG
水深1mのところに光源がある。 光源の真上の水面に不透明な板を浮かべ水上から光源の光が直接見えないようにしたい 円盤の半径Rを最少でいくらにすればよいか。 水の屈折率はnとする。 これが全く分かりません。 空気中の屈折率を1だとすると臨界角θの求め方は sinθ=1/n でよいのでしょうか? θの隣辺が1m対辺がRとすると三平方の定理で斜辺は √R^2+1になり R=√R^2+1 sinθ となってこれを解くとRが出せるのかなと考えたのですがどうにもうまくいきませんでした
541 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/09(木) 01:34:39.08 ID:HLLupl22
>>536 遠心力無視で桶
厳密な入試問題ならその旨書くかも知れない。
問題集程度だと話がそれるかスペースがないので書かないかも。
542 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/09(木) 01:40:51.25 ID:HLLupl22
>>540 sinθ=1/nはθが90度に近いという近似の場合のみ成立する。
題意がわからないが、ここで使ってはいけないのでは?
544 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/09(木) 01:43:43.77 ID:HLLupl22
>>540 すまん、さっきはちゃんと読まずに関係ないことを書いた
臨海角は関係ない
物体で光の経路が隠されるかどうかが問題
関係あるよ 面倒くさいから俺は解かないけど
いやこれ臨界角を求める問題なのでは? sinθc = 1/nだから R/√(R^2+1) = 1/nじゃダメなのか?
そーいうこと
臨界角より小さい入射角の光を円盤でカットすればいいので
最小の円盤半径は臨界角ギリギリということになる
>>546 の式を移項して分母払って2乗して解くだけ
549 :
540 :2011/06/09(木) 09:20:43.47 ID:4eymvDNO
みなさんありがとうございました sinθ=1/nで考えたらうまくいきました
550 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/09(木) 20:39:16.69 ID:WonkYU+q
なめらか床の上に台車Aを置き、その上に物体Bを置きます。 物体Bに糸をつないで右に引っ張ったとき、台車Aはどちらに動きますか? 台車Aと物体Bには摩擦があります。
A −−−− │ │ −−−− ⇒Aに働く摩擦力F1 ←Bに働く摩擦力F2 −−−−−−−−−−−− │ │ │ B │⇒ │ │ −−−−−−−−−−−− A,Bは慣性系(地球)に対して独立 Aは慣性系(地球)に対して動こうとしないが、Bが右に動くため右側に摩擦力が働く。 (摩擦のある水平面でAが左に動くと右側に摩擦力が働く、とイメージ) よってAの運動方程式はAの質量をm、加速度をaとするとma=F1
は?
554 :
550 :2011/06/09(木) 21:20:55.99 ID:WonkYU+q
やっぱり、ちゃんと問題文書きます。
http://pc.gban.jp/?p=30765.png 図のように、机の上に質量Mの台車Cを乗せ、台車Cの上に質量mAの物体Aを乗せた。
物体Aに軽い糸を結び付けて水平に引き、滑らかに回る滑車を経由して、他端に質量mBの物体Bをつり下げた。
最初、糸を張った状態で物体Aを手で押さえて、物体A,Bおよび台車Cが動かないようにした。
その後、物体Aを押さえている手を静かに離したところ、物体Aは台車Cの上を加速度αで水平に動き出し、
物体Bは鉛直方向に落下運動を始めた。また、台車Cは加速度βで水平方向に動き出した。
ここで、加速度α、βは、いずれも机に対して静止した観測者から見た値であり、α>β>0である。
物体Aと台車Cの間の動摩擦係数はμ、机と台車Cの間の摩擦は無視できるとし、mB>μmAとする。
重力加速度はgとする。
(a)糸の張力の大きさをTとして、物体Aの運動方程式をmA、α、g、μ、Tを用いて表せ。
T−μmAg=mAα ?
(b)同様に、物体Bの運動方程式をmB、α、g、、Tを用いて表せ。
mBg−T=mBα ?
(c)また、台車Cの運動方程式をM、mA、μ、β、gを用いて表せ。
F=maで、右辺は質量M、加速度βなのでMβ。
Fは物体Aとの摩擦なのでμmAg?
摩擦は左向きに働いているので、
−μmAg=mβ ?
解説お願いします。
>>554 > 摩擦は左向きに働いているので、
なんで?
556 :
550 :2011/06/09(木) 21:27:41.34 ID:WonkYU+q
>>555 物体Aが右に動こうとしているので、
その摩擦が左向きじゃないかと思いました。
>>554 >(c)摩擦は左向きに働いているので、
Aに働く摩擦力が左向きだから
Cに働く摩擦力は右向き (作用反作用の法則)
あと最後の式の右辺はMβ
>>556 台車Cの物体Aに及ぼす摩擦力は左向き
物体Aの台車Cに及ぼす摩擦力は右向き
両者は作用反作用の関係
559 :
550 :2011/06/09(木) 21:34:03.93 ID:WonkYU+q
>>557 Aに働いているのがμmAgってことですか?
最後のmβはMβの打ち間違えです。
式は、
−μmAg=Mβ であってますか?
>>559 合ってないよ。それじゃ、βは負の値になっちゃうだろ。
問題文にα>β>0って書いてくれてるのに。
>>556 摩擦は常に、二つの物体がずれないように働きかける。
この場合、Aが右に引っ張られていっているんだから、
Aを左に、Cを右に押せばずれを抑制できるでしょう?
だから、Aには左向きに、Cには右向きに摩擦が働く。
562 :
550 :2011/06/09(木) 21:44:26.66 ID:???
563 :
550 :2011/06/09(木) 21:46:08.45 ID:WonkYU+q
>>562 合ってるよ。
くどいようだが、台車は右向きも動くんだぞ。
もしかして、台の上に乗った人が台の上で自力で右に動く場合と混同してるのか?
○ 台車も右向きに動くんだぞ。
566 :
550 :2011/06/09(木) 21:50:51.28 ID:???
>>566 力は全て合わせて右向きに摩擦力という力しかうけていないので右にうごくのです
パチは必ず負ける
2つの波の経路差が半波長の偶数倍になる場所だと強め合うというのがなぜなのかがいまいち理解できません だれか教えてください
2つの波の経路差が半波長の偶数倍になる=2つの波の経路差が波長の倍数になる=ある地点で一方の波が山ならば他方の波も山、一方の波が谷ならば他方の波も谷
単純に足し算してみればわかる 振幅の和が最も大きくなるのは波長の整数倍(半波長の偶数倍)でしょ
573 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/12(日) 01:09:15.37 ID:x6t7zjX4
>>569 禿んが同位相か逆位相かで変わるから気をつけてね
574 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/12(日) 17:18:00.00 ID:/Pk3xyvS
皆様のお力をお借りしたい問題で悩んでいます。 ご協力願います。 [問題] 粘度1.0Pa・sの液体を、ピストン(注射器のような形状)に入れた。 ピストンを押す面積は100mm^2で体積は1000mm^3、 ピストン出口は10mm^2の面積 である。 さて、この液体をピストンで押し→ピストン出口から液体を出すための力はいくつか 求めなさい。 (液体間摩擦、壁面の摩擦、温度上昇、温度による粘性変化は無視する) 難し過ぎます。 とっかりが難しいです
575 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/12(日) 19:05:25.27 ID:TPlQqm0r
1.太陽は3.8x10^26wでエネルギーを発生させています。そのエネルギー源は核融合といわれる原子核反応で質量をエネルギーに変換しています。太陽の質量は2x10^30kgですが、1年間に減る質量は全体の質量の何%にあたりますか? 2.電子が0.999cに加速されました。電子の持つ運動量はどれだけですか? 3.hv=1eVの行使の波長を計算してください。どのような光ですか?(赤外線、可視光、x線…) 高校のレポートで出されたんですが、教科書を読んでもよくわかりません。
>>574 その質問に答える事は出来ないんだけど、読んで色々疑問が沸くんだ。
・吐出の流速を与えないで答えが出るのか?流速が極小で良いなら、必要な力(圧力)も極小に成ると思うが。
・そもそも 液体間摩擦、壁面の摩擦、を無視したら、粘性無しになるんじゃない?
・それ高校の問題?
577 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/14(火) 01:01:41.84 ID:MRRdiMJJ
高校で相対論での運動量の式なんて出てくる?
>>575 の2
運動量と運動エネルギーのちがいってなんですか??
定義
ベクトルかスカラーか 物体をt秒間押す力か物体をxメートル押す力か
運動量はものの勢いみたいなもので、運動エネルギーはものを止めるのに必要な労力のようなもの。
583 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/15(水) 03:19:49.09 ID:FKx79hta
運動エネルギーは時間の対称性と関係してる 運動量は空間の対称性と ネーターの定理で検索すれ
運動エネルギーじゃなくてエネルギーな どっちにしろそんなこと訊きたいんじゃないと思うが
585 :
575 :2011/06/15(水) 18:59:16.61 ID:XxPskDa4
自分でいろいろやって1,3はなんとかできたのですが、2の 電子が0.999cに加速されました。電子の持つ運動量はどれだけか? がやっぱりわかりません。。。 どなたかアドバイスください。
相対論における運動量の式がわからないなら「相対論 運動量」でぐぐる
587 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/15(水) 19:09:44.38 ID:XxPskDa4
なるほど わかりました
俺の所に早く汀先生こないかなぁ〜
589 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/16(木) 02:42:50.18 ID:x38lj3gp
みんなが高校物理で一番苦手だった項目は何?(原子物理除く) おれは運動量と力学的エネルギー保存を絡めた力学の問題
>>589 あまり真面目な高校生じゃなかったけど、交流電源とか誘導性なんたらとか
インピーダンスとかのあたりかな。電磁誘導とか。
だけど浪人してからちゃんと取り組んでみたらどうってことなくて全分野基本事項は
完璧に身についたと思う。
力学は定義とか憶えることがそんなに多くなくて、少ない基本事項を工夫してやりくりする感じ
の分野だから考えるの楽しかった。
波動は進むとか遅れるとかのイメージが最初なかなか掴みにくかったかな。
磁束が良くわかりません なぜ磁束密度の法線方向のベクトルと閉回路内の面積を積分したものを磁束と定義するのですか?
パチで勝とうと思っている事自体無理。 負けて当たり前のシステム。
AとBで磁束を計算したときの値が違ってたら具合が悪いだろ。 磁力線 ↑↑↑↑↑↑↑B ↑↑↑↑↑↑/ ↑↑↑↑↑/↑ ↑↑↑↑/↑↑ ↑↑↑/↑↑↑ ↑↑/↑↑↑↑ ↑/↑↑↑↑↑ /↑↑↑↑↑↑ ↑↑↑↑↑↑↑ ―――――――A ↑↑↑↑↑↑↑
そこは磁束線で行こうよ
595 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/17(金) 22:56:54.01 ID:45UlvSRV
物体を引き上げるときって物体の重力と引き上げる力は釣り合ってるんだよね? 釣り合ってるのになんで物体は引き上げられるのか教えて下さい 超基本なことでスマン
物体にゼロでない速度を与えるような小さなインパクトを与えると、そのあとは重力と力が釣り合っていても物体は動く。
>>595 物体を引き上げる時は力はつり合っているとは限らない。
つり合っているなら慣性の法則から等速直線運動をするから
つり合った瞬間の速度が維持される。
598 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/18(土) 00:02:51.35 ID:Uhms3Nv0
必殺メコス人
600 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/18(土) 00:50:08.39 ID:nNLGnMWP
>>595 よくわからんけど、持ち上げる力Fがある値Aと比べて
F>Aなら持ち上がる
F=Aなら静止
のF≒Aの際どい話をしてんじゃないのかなあ。
602 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/18(土) 04:22:02.54 ID:HmRkLbWP
>>595 引き上げて行く時に上って行くのは物体だけ?
引き上げている「物」も上っているでしょう?
つ静電浮遊
604 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/18(土) 10:25:08.83 ID:B5YUTZgk
トレーラーはエンジンがある車が荷台を引っ張ってる。 車と荷台は、「力の釣り合いだ」、ね? じゃあ、前輪駆動のトラックと荷台は、「力の釣り合いだ」、じゃないのかな? あのね、どちらも、一体のものが全体として動いているんでしょ?
>>598 はじめにあたえるのは力でなく速度。または力積。そのあとに重力を打ち消すだけの力を加える。
>>597 が言ってるとおり、
ある系から観て(見掛け上)力の釣り合いがとれている(合力0かつ力のモーメント0)とき、
その系から観て、その物体は等速直線運動(特別には静止)している。
だからどこかで物体は釣り合いを逃れて加速しないといけない。
606 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/18(土) 11:02:05.97 ID:B5YUTZgk
トレーラーはエンジンのある車だけが動こうとするのね。 二台の部分は引っ張られるのね。 もし力が釣り合っていないなら、エンジンのある車だけが進んじゃって荷台は置いてきぼり。 トラックのタイヤと荷台も同じ。 力が釣り合っていないと、 荷台はトラックから落っこちてベアボーン(?)の車体だけが走って行っちゃう。 (場の力は別論)力はね、一体のものを一体のそのままの形にくっつけて置くものなのね。 だから釣り合うし、いつも釣り合っていなくちゃなんないの。
607 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/18(土) 11:03:42.95 ID:B5YUTZgk
訂正:二台→荷台
608 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/18(土) 11:07:29.29 ID:Uhms3Nv0
ありがとう! なんか俺の頭じゃ理解できないことが起こってるのが分かった
610 :
606 :2011/06/18(土) 12:04:40.83 ID:qhE96UFy
>>609 そうゆうことにじゃあしておいて。ここではこれ以上はやらない。
下手をすると高校物理関係者どころか
中学理科全関係者まで敵にまわしちゃうからね。怖い怖い。^^
>>606 力とか『釣り合う』とかの言葉の使い方からまちごうとる。
良い子は見ちゃ駄目だ。
犯罪者や自殺者増やすだけだろパチンコは
ちゃんと良レス(
>>597 )が付いてるのに、おかしな俺流物理を押し付ける奴って何なの?
>>602 ,604,606,607,610
を非表示にすればすっきりいくな。
617 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/19(日) 09:05:50.65 ID:L+Ij3Dk6
>物体を引き上げるときって物体の重力と引き上げる力は釣り合ってるんだよね? >釣り合ってるのになんで物体は引き上げられるのか教えて下さい これはね、荷物をワイヤで吊り下げてるヘリコプターが上昇しているのを考える。 荷物とワイヤ、ワイヤとヘリコプタの吊り下げフック、それぞれが釣り合っている。 その荷物とワイヤがヘリコプタに格納されていて上昇するとき、 重量は外に吊るしている時と全く同じだけど「なんで上昇できるんだ?」なんて先ず考えない。 力の釣り合いはワイヤが切れて落っこちないためのもの。 詰まり、全部が一体化しているためにあるもので上昇とは無関係。 ヘリコプタのエンジンは全重量を上昇させるために使われている。
618 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/19(日) 09:16:50.90 ID:L+Ij3Dk6
蛇足で。 綱引きでもこれは同じ。力の強い方が弱い方を引きずっているんじゃない。 力はどっちも同じ力で、釣り合っている。 引きずる方はその全体の重量と、 引きずられる方がかけているブレーキに逆らうだけのエネルギーを消費し、 一体化している全体がそれで運動している。
619 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/19(日) 10:04:08.25 ID:Jcp9cPZr
綱引きの方が解り易かったな。 力の釣り合いに使っているのは引きずる方も引きずられる方も手だけ。 手のクタビレ方は両方とも全く同じ。 全体の運動に使っているのは引きずる方だけの足。 足のクタビレ方は引きずる方がずっと大きい。 とゆーこと。
>>618 > 綱引きでもこれは同じ。力の強い方が弱い方を引きずっているんじゃない。
> 力はどっちも同じ力で、釣り合っている。
二人が綱引きしている時、力(の大きさ)はどちらも同じ、というのは正しい
(ただし、向きは逆、その点は小さな間違い)。
しかし、それを「釣り合っている」と呼ぶのは、絶望的に間違っている。
「釣り合っている」というのは「同じ物体に複数の力が合成すると0になる
ように働いている」ということ。
これと「大きい方が小さい方を引っ張る力と、小さい方が大きい方を引っ張る
力は、向きが逆だけど大きさが同じ」というのは全く違う話。
「同じ物体に働く力の話をしている」(←「釣り合っている」という言葉が
使える状況)
と
「二つの物体にそれぞれ働く力の話をしている」(←「釣り合っている」とは
口が裂けても言えない)
の違い。これがわかってない。
621 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/19(日) 12:01:25.98 ID:Irck7qpM
>>620 どうもヨーわからん文章だが。
止まっている綱引きで張っている綱は力が釣り合っていると言っていいが、
動いている綱引きで張っている綱を「力が釣り合っている」とは口が裂けても言うな、ってのはねえ。
ま、しかしここまで。
これ以上は、もうホント、言わない。オマケで言っただけ。バイ。(笑)
ma=Fなのはみんな分かってんだからただ言葉の解釈で揉めてるだけだよあほらしい
>>621 > 止まっている綱引きで張っている綱は力が釣り合っていると言っていいが、
> 動いている綱引きで張っている綱を「力が釣り合っている」とは口が裂けても言うな、ってのはねえ。
>>620 には、どこにもそんなこと書いてない。
ま、もう来るな。
>>622 > ma=Fなのはみんな分かってんだからただ言葉の解釈で揉めてるだけだよあほらしい
「作用反作用」と「釣り合い」の差がわかってないってのはかなり深刻な事態。
それを「ただ言葉の解釈」と思えるあなたはかなりおめでたい。
>>624 ああごめんレス読んでないから
運動の三法則も分かってない奴がいるとは思わなかった
作用反作用の法則は F(a→b)は-F(b→a)だってことを意味してる 数学的に言えば恒等的な式変換 釣り合いってのは「異なる力」が存在して足すと0ってことだから根本的に違う F(a→b)=-F(b→a)を 力が釣り合ってるというふうに解釈するのは物理学的には大間違い
作用反作用は2物体を見たときの概念 釣り合いは1物体を見たときの概念
aがbに及ぼす力をF(a→b)とするなら F(a→b)=-F(b→a) これが作用反作用の法則 ΣF(i→a)=0 これが釣り合い i
629 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/19(日) 15:41:28.04 ID:hS/stPU7
>>619 クタビレ方?
お前アホだな。それはそいつらの体力によるだろ。
よいこはここでの話はスルーしましょう。オジサンたちの話に首を突っ込んではいけません。 間違っても学校の授業でここの話をネタに物理の先生にツッコミを入れてはいけませんよ。w
盛り上がっているところ悪いんですが質問させてください。 力学のエネルギー保存則のところで、エネルギー保存が成り立つような力を保存力と呼ぶ、というような話を聞いたのですが、 具体的には、どのような力が保存力として合格なのでしょうか。あるいは、どういうものが非保存力になるのでしょうか。 力学的エネルギーが保存されるという条件から、何がしかを導けるとは思うんですが、自力では分からなかったので。 バネの力や重力が保存力になる、ということなら分かるのですが……。
>>631 保存力による仕事は経路によらず始点と終点できまる。
非保存力は経路に依存する。非保存力の例は摩擦力。
>>631 任意の閉じた経路を一周したときになす仕事が常に0になるような力が保存力
>>632 >>633 ありがとうございます。
答えていただいてなんなのですが、この場合の仕事というのは、どういう風に決めるものなのでしょうか。
経路といっても色々なものがあると思うんですが。
摩擦力は、行って戻ってきた時にエネルギーが減っているので、保存力ではないということは分かります。
>>634 仕事は力と移動距離の積だよ
経路は本当になんでもいいんだよ
細かいことは大学入ってすぐに習うよ
>>635 W=FΔx というやつですよね。重力なんかはこれでも簡単に計算できるんですけど、
他の、力が場所によって一定じゃなかったり、方向が変わったりするような場合については、うまく仕事を計算できないように思うんです。
もう少し考えてみようと思いますが、なんとなく自分では分かりそうにもない気がするので、とりあえず結果だけ覚えて納得しておきます。
ひとまず大学に行けるようにがんばります。ありがとうございました。
>>636 力が一定じゃないとか経路が直線じゃないような場合には積分を使う
勉強してれば自然に生まれる疑問だけど解決するには高校範囲を超える
仕事の定義∫[C]F↑・dr↑ この結果で経路長が出てこない力が保存力 例えば摩擦力Rがする仕事は ∫[C]F↑・dr↑=∫[C]R↑・dr↑ で 摩擦力は常に進行方向drの反対方向に働くからR↑・dr↑=-|R||dr| (a↑・b↑=|a||b|cosθ) -R∫[C]|dr| ここで|dr|は微小の経路長だから結果に経路長が出てきてしまうのでRは非保存力
フーリエ変換について質問です。 一定の大きさの濃淡画像をフーリエ変換を適用すると、真っ白な画像の場合 どんなフーリエ図になるんでしょうか?
スレタイの前半部分100億回見返して20年ROMろうね
無料でも視たくない、暇つぶしでも視たくないって思われてんだぜ。 そういう番組しか企画・製作できないのはTV局側の怠慢だろ。
644 :
636 :2011/06/20(月) 00:20:33.49 ID:???
>>637 >>638 遅くなりました。つまりF↑とdr↑の内積を積分したものが仕事になるということでしょうか。
積分記号の∫[C]の部分がちょっとよく分からないんですが、これは物体の軌道をあらわしているんでしょうか。
∫[C]|dr|が経路長になるという事は読みとれたのですが、具体的に何をやっているのか、よく分からなかったです。
それと、∫[C]F↑・dr↑の積分の中身は、
|F| |dr| cosθあるいはF↑とdr↑の各成分の積の和が出ると思うんですが、これは、ここからどのように積分すればいいのでしょうか。
何度も何度もすみません。
>>644 曲線Cを媒介変数表示する: x(t), y(t), z(t) (a < t < b)
このとき F↑= F↑(x, y, z) = F↑(t) と書ける
被積分関数は
F↑・dr↑= (Fx, Fy, Fz)・(dx, dy, dz) = Fx*dx + Fy*dy + Fz*dz = [ Fx*(dx/dt) + Fy*(dy/dt) + Fz*(dz/dt) ] dt
となるのでこれをtで定積分
つーか具体的な計算まで無理に理解しようとしなくていい必要ないから
まあ線積分は大学範囲だしね。 微小区間についての F↑・Δr↑ を足し合わせたもの、と思えばよい。
647 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/20(月) 03:25:06.07 ID:N4CSONJ4
キャバに行こうがヘルスに行こうがソープに行こうが、元の場所に戻って来たときまでの仕事が0になるのが保存力
648 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/20(月) 12:58:30.84 ID:luwRhOcg
1/4だけ浸すってどうやるのよ
>>648 浮力は水の圧力の合力。合成する前の水の圧力のそれぞれは、全部軸方向に向く。
よって、「回す」力は一つもかかってない。
>>648 それだと浮力は軸方向に働くから回転には寄与しない。よって回らない
>>649 画像見てもらえませんでしょうか?
>>650 でも水に浸した部分以外を全部切り取ると浮きますよね?
>>652 >でも水に浸した部分以外を全部切り取ると浮きますよね?
浮くけど、浮かび上がったらそれっきりだろ。それが何か?
ああ、浸してるわけじゃないのね ちょっと勘違いしてた そりゃ回らないわ
655 :
653 :2011/06/20(月) 13:21:35.99 ID:???
ごめん。浮かない
あああああああああああああああああああああ!!! 浸されてませんでした。すんません。 でも疑問が出てきたんですが、浸されてたら回りませんか?
だから回らないって。 その物体に働く水圧の合力が浮力になる。上下左右完全に水に浸かった状態だと それはちょうど押しのけた水の体積分の重力と等しくなる。あと、水面に浮かんだ 物体の場合には、水面での水圧は0だから水中にある部分だけの体積を考えると やはり水圧の合力はちょうど押しのけた水の体積分の重力と等しくなる。だけど 今のように一部分だけ浸かっている場合には押しのけた水の体積分の重力に 等しいという単純な法則はあてはまらない
>>652 >
>>650 > でも水に浸した部分以外を全部切り取ると浮きますよね?
軸は固定されてるんでしょ??
だったら、軸方向にしか力が働かないんだから、そもそも動かない。
浸されてたらってのは ドラムの外枠の円をとっぱらって骨だけにするってことか? それなら一瞬だけ回す力がはたらくけど どうやっても水が漏れて終わる
>今のように一部分だけ浸かっている場合には押しのけた水の体積分の重力に >等しいという単純な法則はあてはまらない もしこれが正しいのなら水に浸っていた場合に、水に浸っている部分以外を切り取ると 水に浸っている部分が浮いてきませんか? しかもそのときは押しのけた水の体積分の重力分の浮力を受けるのではないですか?
>>659 現実的には水が漏れそうですけれど漏れないようにシリンダーのように
きれいな状態で、しかもなめらかに動くという設定だとどうなるんでしょうか?
もしも少し回るのであればその後は止まってしまうのでしょうか。
でも止まってもまた動くのであれば結局のところ動き続けることになってしまいますよね?
車輪の1/4が水に接している状態なら回らないというのは理解できたのですが
1/4が水に浸っていても回らないという理由がまだ私にはわかっていません。
>>660 切る前、図の「水に浸った部分」の右側には水がない。切る前なら何かが
つながっているから。
切れば、そこに水が入って来る。そして、そちらからも水圧が来る。つまり、
切る前と切った後では水から働く力が違う。
状況が変われば働く力が違うのは当たり前で、「切ったら浮くんだから切らない
時も上向きの力が働く」と判断してはいけない。
>>660 切り取った切断面が水に接しているのならそれは完全に水に浸かった状態だから
浮力は上向きになり浮いてくる。浮ききったらそれでおしまいだがな。
そうではなくて、切断面が壁に密着しているのなら、そこからの水圧が働かないから
浮力は軸方向に押すだけとなり、浮いてこない
東へ10m/sで進む自転車が四秒後に東へ2.0m/sの速度になった。 平均の加速度を求めよ という問題が分かりません… 答えは西へ2.0m/sとなってるんですが
問題がわからないんじゃアドバイスしようがないな
違うか 相殺するというか、むしろ逆に回って水が出てくと思う
水が出て行くイメージで納得しました
そうですよね、考えてみると全て水にひたしてなおかつ 水が出て行かない構造も難しそうですね
>>664 速度([距離]/[時間])の時間変化量が加速度([距離]/[時間^2])。v-tグラフ上で、(t1,v(t1))と(t2.v(t2))を結ぶ直線の傾きを求める。
浮力を扱った偽物の永久機関って 水に入るときの力を考慮されてないよね たとえ水が流れださないと仮定しても、水からの圧力がまんま高さだけかかるから どう考えても動かないって言う
672 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/20(月) 22:22:58.73 ID:XfIybsSk
力学での位置エネルギーについて教えてください。 質量mの物体を重力加速度gのもとで、手でゆっくりh持ち上げたとき、 物体のもつ位置エネルギーはmghだと思います。これは 手のした仕事によって得られたエネルギーと考えていますが、 このとき、重力のした仕事はどう考えたらよいのでしょうか。
>>672 重力のした仕事は-mghだよ。「どう考えたらよいのでしょうか」ってのは、
「重力のした仕事は-mghなら、その分位置エネルギーがmgh減らないのか?」
という心配をしているのか??
それなら、重力の位置エネルギーというのは「位置エネルギーの基準点
から、いまある場所まで持ってくるまでに、手のする仕事」と定義されている
と思ったらいい。重力のする仕事は定義に入ってない。
>水からの圧力がまんま高さだけかかるからどう考えても動かないって言う 水による圧力の合力が浮力となるなら水に浸っている場合はやっぱり その合力は上向きになるのではないでしょうか? その合力が車輪全体にかかるのであれば動かないというイメージになるんですが、 左側だけに上向きに力がかかれば偶力ではないので回転するのではないでしょうか? 水との接触部分による水圧が浮力の元となる力ならば 切り取っても水と接している部分は変わらないので浮力がはたらくのではないでしょうか?
675 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/21(火) 00:41:59.53 ID:rscpBmFU
>>674 ピコフェムトアト?お前のチンコの小ささを表してるのか?
>>674 いや水につかっている物体に浮力は働いて上向きに力は働くだろうが
ずっと回転させるためには右から回転してきた羽が水に入らなくちゃいけない
水の中の水車のにかかる力を足し合わせても次の羽が水に入れる力を超えられない
>>674 切り取った断面には水圧がかかるのが、
切り取る前は当然水に接してないので水圧もかからない。
したがって切り取る前後で水から受ける力は変わる。
変わらないと早合点して考察するのは間違い
前提としてこの問題では理想的な糸(ひも)と滑車を 用いていると考えられる >T1=T2=T3となるのは何故ですか? 糸と滑車の質量が十分に小さく接触部分が滑らかだから >Aの加速度がBの加速度の2倍になるのは何故なんですか? 糸は伸びずに全長が変わらないから
>>680 あ、すみません、それが前提です。滑車の摩擦はなく、糸の質量は考えないというのを忘れてました。
ちょっとまだよくわかりません・・。
>>679 >Bには2つの力が働いていたらむしろ速くなりそうなのになんで加速度は2分の1なんでしょうか・・・?
いちおう言っとくけど、Bにはたらく力はAにはたらく力の2倍じゃないからな
図には書いてないけど、AにもBにも重力がはたらいてる
また、Aの加速度の向きとBの加速度の向きは逆向き
>>682 あーたしかに、見落としてました。。。
しかし加速度が2倍になるのは何故なんでしょうか?
加速度だと分かりにくいかもしれんから 変位の大きさで考えたら? 装置の構造からしてAが1下がったら、Bは0.5上がる というのは理解できるかね
>>684 それがいまいちわかりません><
中学校のころにそれを習ったんですが、いまいちわからなかったので暗記していましたorz
>>685 Aが1下がってBが0.5上がったところと、その前の絵をキレイに描いて、
糸の長さが同じであることを確かめる。
それでもわからなきゃ、その辺の糸とか使って滑車作れ。
>>686 実験結果をもとに判断するっていうのは大事と思うんですがやっぱり理屈しりたいです・・。
糸の全長をL,図のT1,T2,T3の部分の糸の長さをそれぞれl1,l2,l3とすると L=l1+l2+l3 いまAをΔlだけ下げるとT3の部分の糸の長さはl3+Δlとなる このとき動滑車は上に移動し、T1,T2の部分の糸の長さを それぞれΔl'短くしたとする。このとき糸の全長は (l1-Δl')+(l2-Δl')+(l3+Δl) でこれがL=l1+l2+l3に等しいから 2Δl'=Δl これで分からなかったら諦めた方がいいんじゃね
>>688 ありがとうございます!!!
理解できました〜〜!!
とりあえず一応理解できたので、これからこのような問題があったら張力は全て同じ動滑車のほうは加速度2分の1って暗記してそのまま解いて大丈夫ですよね?
問題を解くときにこの原理を考えて解かないと解けないような問題は高校物理では出ませんよね・・?
>>689 > とりあえず一応理解できたので、これからこのような問題があったら張力は全て同じ動滑車のほうは加速度2分の1って暗記してそのまま解いて大丈夫ですよね?
そこで暗記にたよならなきゃいかんってのは、まだ理解してないんじゃね?
> 問題を解くときにこの原理を考えて解かないと解けないような問題は高校物理では出ませんよね・・?
さぁ。たとえば「動滑車を2個つなげて糸4本でつるす形にするとどうなるか」みたいな
問題は出るかもしれん。出ないかもしれん(昔は大学入試に出てた。もっとえげつない、
滑車の組み合わせも出てた)。
原理がわかってれば悩まない。
>>690 と今おもったら加速度の違いは理解できてたけどなんで張力が等しくなるかは理解してませんでした・・・。
そうなんですかー、、
いまいち図がわからないんですが糸4本だから加速度4分の1・・・?
>>691 > と今おもったら加速度の違いは理解できてたけどなんで張力が等しくなるかは理解してませんでした・・・。
糸を仮想的に切ってみて、その切れ端に働く力を考える。高校物理では糸は質量が
ないとしているから、運動方程式のmaの部分は0にならなくてはいけない。
よって糸に働く力はつりあわなくてはいけない。だから途中で増えたり減ったり
できない。
滑車にかかっている部分でも、滑車にまさつがなく、滑車の質量も無視しているから、
糸に滑車から働く力は常に糸に垂直。よって糸に平行な力である張力は変化できない。
>>692 ありがとうございますー!
糸がおもりつきの滑車に力を及ぼしてその反作用を受ける場合ってどうなりますか?
必ずどこかと釣り合ってるんですかね?・・
>>693 物体Aが物体Bへ力を与えるなら必ず、物体Bから物体Aへ反作用として逆向きの力が掛かる
だから紐が滑車へ大きさTの力を掛けていれば、その反作用として滑車から紐へ大きさTの逆向きの力が掛かっている
>>694 ですよね!
そしたら紐だけが動くことになるのでどこからか紐にかかる力でつりあってるんですよね?
滑車のときはどこでつりあってるのかなと思いまして。
自分は滑車とか輪軸の問題は仕事で考えていた。 滑車を使って物体を引っ張り上げることを考えると、引っ張ったときにした仕事と物体がされた仕事は等しいはずなので、 力が半分で済むなら距離は2倍になってるはずとか。
>>695 どこかからって、紐に掛かる力は滑車と滑車、滑車とおもり、又は滑車と天井から掛かる2力しかないだろう
それぞれの部分で2力しか掛からない。それらがそれぞれ釣り合わなければいけないことは
>>692 の通り
2物体間で相互に与え合う力が逆向きで大きさが等しいのは作用反作用の法則から
1物体内(紐、滑車)に働く力の大きさが等しくなるのは、摩擦無しおよび質量0の条件で運動方程式を立てた
f=ma=0(∵m=0)
から
699 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/23(木) 21:27:14.62 ID:3a63SSXs
回折格子ってスリットの周期が大きいほど、回折光の振幅は大きくなるんですか?
河合の物理教室最高
701 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 06:12:19.14 ID:ozcc7F8a
地表で7.906km/sで物体を投げると円運動になります。 この円運動は重力加速度による速度との合成の結果ですね? 紐の先に付けた物体を振り回すと円運動をします。 ではこの円運動を作る中心方向への「速度」はなんなんですか? 単純に速度と「力」のベクトルを足したから、でいいんでしょうか?
>>701 > 地表で7.906km/sで物体を投げると円運動になります。
> この円運動は重力加速度による速度との合成の結果ですね?
> 紐の先に付けた物体を振り回すと円運動をします。
> ではこの円運動を作る中心方向への「速度」はなんなんですか?
> 単純に速度と「力」のベクトルを足したから、でいいんでしょうか?
中心方向に「速度」はない。「加速度」ならあるが。
その加速度はまさにおまえの書いている「重力加速度」。
703 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 07:40:26.76 ID:IAggB25W
>中心方向に「速度」はない でも中心方向に落下しているんでしょう? 人工衛星になれない速度なら放物線で落下するわけで、それは速度の合成でしょう? 速くなったら速度は無くなるってのは・・・
>>703 > でも中心方向に落下しているんでしょう?
えっ?
無い というか中心方向と地球の接線方向に速度を分けると 中心方向の成分が0ということだよ 重力で落下する分と円運動の曲がりが同じだと 中心方向の移動はないってこと
>>703 > 人工衛星になれない速度なら放物線で落下するわけで、
そうなのか?
それは、横軸に地表、縦軸に高さをとった場合じゃないの?
そのように座標をとれば、円運動している物体が描くのは横軸に平行な直線だよ。
707 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 08:08:34.06 ID:IAggB25W
接線方向の速度と中心方向の速度を合成するから円運動になるのでは? 「無い」なら、雨傘を振り回した時に飛んで行く水滴のように、接線方向に飛んで行くだけではないか?と。
>>707 速度と加速度を混同してるんじゃないか?
ある地点で接線方向にとんでいた物体が次の瞬間には向きを変えているのは加速されているからだよ。
放物線での速度を考えるとき、水平方向(等速)と鉛直方向(自由落下なので速さは時間とともに変化する)の速度を足すこと(※)と比較しているのかも知れないが、
君が円運動に対して考えていることを、放物線にあてはめると、「放物線の接線方向の速度に何を足して曲がっているんですか?」って言っていることになる。
※の考え方で円運動を考えるのなら、三角関数を用いることになるんじゃないか?
709 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 09:02:50.61 ID:+QP/D6w2
接線方向と中心方向のベクトルの足し算で大きさが変わらず向きが変わる、 の答になって円運動しているわけですよね? その足し算をしているベクトルは、しかしどちらも速度じゃないのか?です。
どちらかというとそれは加速度そのものの気が……
速度が変わっているんだから、加えられたのは加速度だわなあ。 速度を水平方向と鉛直方向に分解して考えるのとごっちゃになってるんじゃないか?
713 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 09:23:40.43 ID:+QP/D6w2
ある速度とそれとは違う速度の足し算の差分の速度が 加速度としてあらわれているのではないのでしょうか?
715 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 11:35:57.47 ID:6f2i1yZt
例えば時速50キロの車が同質量の時速100キロの車に非弾性衝突で追突されたとしますね。 両方の車が時速75キロになりますが、 ±時速25キロの加速は足された速度ベクトルの差分として現れたものでしょう?
>>715 だから違うって。
とりあえず「加速度」でぐぐれや。
717 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 12:04:09.10 ID:6f2i1yZt
2chで質問していてこんなことを言うのもなんですが、 具ぐれ化す、の言うことは端から信じないんで。 具繰りません。すみません。^^
>>717 じゃあ、あきらめなよ。
そもそも「速度を足す」ってのがおかしいよ。
719 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/25(土) 12:16:55.87 ID:n8shjyRV
高校生の振りをしてバカをかまって遊ぶのは、ハイ、ここまで。 何にも解ってねんだよな、あんたらは。あはははは。バイ。^^
>>717 じゃあ一生解らんわな。
自分で調べようともせんやつには教えたくはない。
お前単なる荒らしやで。
>>707 > 接線方向の速度と中心方向の速度を合成するから円運動になるのでは?
違う。「接線方向の速度しかない」から円運動になる。なぜなら接線方向というの
は、各点各点で、「原点を中心として円運動する方向」と定義されているから。だから
ある場所の接線方向と別の場所の接線方向は違う。東京での「東」と、大阪での「東」
は東京と大阪が同緯度だったとしても違うように。
等速円運動している場合、速度は接線方向にしかない。そして、加速度は中心方向
しかない。各点各点の接線方向の向きは違うし、各点各点の中心方向の向きは違う。
> 「無い」なら、雨傘を振り回した時に飛んで行く水滴のように、接線方向に飛んで行くだけではないか?と。
この「接線方向」は「ある場所の接線方向」をそのまま直線で延長した方向を意味
するようだが、本来「接線方向の速度」と言ったらそういう意味ではなく、上に書いた意味。
>>713 > ある速度とそれとは違う速度の足し算の差分の速度が
> 加速度としてあらわれているのではないのでしょうか?
速度の差分ではなく「単位時間あたりの速度の差分」で、かつ
「時間を無限小となる極限を取ったもの」が加速度。
「としてあらわれている」などという曖昧な言葉を使わず、正確な
定義を使え。正確な定義を使いたくないなら物理語るな。
中心方向に速度があったら円運動する物体はどう考えても円軌道を描かない 曲率半径をもって「瞬間的」には円運動はするけど。
724 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/26(日) 20:41:07.21 ID:+9MI9GGl
混合しない2液体の平面クエット流れの速度分布u = u ( y)を求める問題です。 y = 0から h/2 までは 密度ρ1 粘度μ1 の液体が、 y = h/2 から h までは密度ρ2 粘度μ2 の液体が満たされていて 境界条件はy = 0で u = 0、y = h で u =U です。
726 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/27(月) 12:34:55.58 ID:XCnRZimW
>>724 クエット流れとはどういう流れかを調べよう。
こんな問題ができないと今後死ぬぞ。
727 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/27(月) 18:53:30.12 ID:QwrZaS+G
t = 0から瞬時に一定速度U まで加速する平面壁において, 渦度はt = 0で作られ上方に拡散する(Rayleigh の問題)。 平面壁がt = t1で急に運動を止める時,t > t1における速度分布は?
そんな基礎の基礎を高校物理スレで聞くなよ 近所の小学生にでも聞いてこいタコ
宇宙においてブラックホールAの 吸引力はFであり巻き数をfとしたとき左右に惑星A,Bがあり密度をそれぞれP,pとする 太陽からx離れてる惑星Cは惑星A,Bの中点に位置するとき惑星Cの周期を求めよ
交流について、 LC回路でコンデンサーの電圧が0に なった時にコンデンサーの 極板間距離を変えると どうなりますか?
外部電源無しの振動回路なら 力学でバネ振り子が振動中心通る時に ばね定数でかくするような感じかな
734 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/29(水) 17:59:03.40 ID:05qz9RsD
用語としての正誤はともかく“うまい”表現だと思うけどな。別に書く必要もない、中身のない情報とも言えるけど。 ことに新聞記事というのは事実や言葉の正誤はどうあれ、表明したい意思や伝えたい事柄を、 簡潔に分かり易く伝えるのが仕事だし、政治の世界であれば許される範囲なんだと思う。ただ、 科学や産業系の記事だったり、あるいは美術や歴史など文化的なものの説明をする際には、ちゃんとした言葉遣いをするべきだし、 そういうものへの検閲みたいなものがあって然るべきだと思うね。
>>734 霊能者が「波動を感じる(キリ」とか言ってるよりマシ
パッと見、何を言ってるのかわからない表現ではある
>>734 物理とは無関係の文章で、求心力の低下という意味で
遠心力という言葉を使うことに何の問題があるの?
739 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/29(水) 20:25:40.42 ID:VMnjbGuX
求心力の低下は遠心力の低下であり、文意が全く通じないと思ったからです
求心力と遠心力は同じ大きさで逆向きだからね やっちゃったね
>>739 ,740
等速円運動以外に運動はないと思ってるのか
そもそもスレ違いなんだけど
744 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/29(水) 20:37:50.95 ID:VMnjbGuX
擦れ違いでしたか、すみません。 はじめてこの板に来たので間違えました。
単振動の速度と加速度より なぜsin4tが4/5になるのか分かりません。。。
>>745 そうなるように設定された問題だからだろう。
>>745 > 単振動の速度と加速度より
> なぜsin4tが4/5になるのか分かりません。。。
そんだけの情報じゃ誰もわからんわい。
私エスパーだけどこれには答えられない
749 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/06/30(木) 07:39:53.16 ID:iEVBOmUM
対象粒子が静止して見える系でしか正しくない>求心力と遠心力は同じ大きさで逆向き 慣性系では求心力だけ存在して遠心力は存在しない。これだけ見ても 求心力と遠心力は同じ大きさで逆向きというのが常に成り立つわけではないことは自明。
751 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/01(金) 08:02:16.14 ID:EWkz5KXO
>>対象粒子が静止して見える系でしか正しくない
初歩的な力学の話に限定されてるにきまってるでしょ。それは、
>>738 の自分自身の質問のしかたをみればわかるじゃない。
>>慣性系では求心力だけ存在して遠心力は存在しない。
あたりまえ。だからこそ高校生がやりそうなミス(求心力と遠心力の
区分けができていない)を全国紙にのせちゃってることに
>>734 が
驚いてるんだろうな。
そもそも求心力って物理で使うか? 中心力とか向心力なら見たことあるが 日常レベルでは同じような物でも専門用語として存在する?
>>751 >あたりまえ
そこで遠心力と求心力は必ずしも一致ないのはあたりまえ、すなわち
件の記事はちゃんと違いを理解したうえで使っている可能性もあることを
認めておきながら、なぜ高校生にありがちなミスをしていると断定できるのか
さっぱりわからん。
それ以前に、そもそも日常用語と物理用語は違うという当たり前のことをわきまえずに
わめいている
>>734 がマヌケというだけの話だろう
引っ越し業者が「仕事した」というのを、「おまえら荷物を水平に移動させただけで
仕事などしていない」とぶーたれるやつがいるか?
国語の問題だわな。 適切な表現とは思わんけど。普通に求心力の低下でよかったのにね。 より積極的に離れていくさまを表現したかったんだろうか。
えんしん‐りょく〔ヱンシン‐〕【遠心力】 1 円運動をしている物体が受ける慣性力の一。円の中心から遠ざかる向きに働く力をいう。⇔向心力。 2 (政界で首相、党代表などの)中心人物の人望が薄れ、周囲の人々が離れていく傾向をいう。「首相の―は強まる一方だ」⇔求心力2。 提供元:「デジタル大辞泉」 もはや普通に辞書に載る程度には一般的な用法らしい
>>756 うーむ。しかしその使い方であっても、首相の遠心力っていうのは違和感あるな。
ところで、物理の場合、遠心力の対義語?は向心力じゃないのか?
物理にも求心力ってある?
「温度差」も最初は違和感があったな。
┏━━━━━━┓ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ -- ┃---- ++ ┃++++ ━━━━ ━━━━━ ━━━━ ━━━━━ ++ ┃++++ -- ┃---- ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━━━━━━┛ これは直列だろwwwwwwww 直列と並列の定義って何?
>>759 それ、安定状態じゃないが(+とーはすぐに消し合いそう)
>>760 スマン俺が問題ぶっ飛ばしたせいだな
電気容量1.0μFのコンデンサーが200Vに
4.0μFの 100Vに充電されている
この2つのコンデンサーの異符号の極板同士をつないだときの極板間の電位差を求めよ
っていう問題なんだわ
んで解説の頭に
>>759 の図があって
「コンデンサーの接続は並列なので」って書いてあって
???っていう状況なのです
本来の直列・並列は配置だから 見ようによっちゃなんとでも取れる ただ、素子の合成を考える場合 直列接続…電流、更には通過する電気量が共通 並列接続…合成する素子に加わる電圧が共通 が前提になって導かれている。 この場合2個のコンデンサーの電気量が共通にはならず 直列合成には該当しない しかし安定時には両コンデンサーに加わる電圧は共通になるので 並列合成の条件は満たす そんだけ
>>761 安定状態になってからの図を描いてみれば「これは並列だろwwっw」と思う。
>>762 なるほどなそういうことか
助かった
>>763 「これは並列だろwっうぇww」って思ったわwwwwww
ここでいいのかな……? 夏休みの課題に自由研究があるのですが、テーマ決める時参考になるサイトってありませんか 兵器まがいの物の開発からアプリケーション製作まで何でもありらしいんですけど、 今から始める勢いでないと良い評定がつけてもらえないらしくて…
アプリケーションって、パソコンプログラミングもありなのか?
まぁいいや。 モデルとなる物理現象の宝庫は実は大学入試問題だったりする。 そうだなぁ・・・俺だったらswing byのシミュレーションプログラムの製作なんてやってみるかも。 実際の星の質量データを使って(どこかで調べる。入射角がわかりやすいように半径は 固定したほうがいいだろう)宇宙船の質量と最初の位置を勝手に設定して(アニメのデータとかでもいい) 入射角(これはたとえば宇宙船と星の中心を結んだ直線と進行方向の角度)と初速度を入力すると刻々と 変わる宇宙船の位置と速度を計算してデータとグラフィックで表示する感じかな。 入射角を一定数値に固定してswing byの可能なギリギリの初速度をいろいろな星で比較するとか。 あるいは初速度を固定して入射角を比較するとか。 もし星の大きさの違いまで考慮すると入射角というものをどういう風に定義するか少し悩むかもね。 たぶん星の半径を1単位と考えれば大きさの違う星でも比較はできる。
768 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/04(月) 19:27:07.43 ID:VK+1ndj4
質問というか答え合わせのお願いですが・・・ 問:質量10kgの物体を高さ30mから落としたとき、地面に着く直前の速度は時速何kmか。 重力加速度を10として、空気抵抗は無視してよい 答: 力学的エネルギー保存の法則より mgh=1/2 mv^2 これに値を代入して 10kg * 10 * 30m = 1/2 * 10kg * v^2 v = √600 ≒ 24.5m/s 時速に直して v = 24.5 * 60 *60 = 88200m/h =88.2km/h よって時速88.2km 合ってますかね?
あってるよ
なめらかな水平面上で質量Mの材木が静止している。 これに水平方向から質量mの弾丸を打ち込むと 材木は動き出した。弾丸が材木に距離lだけ食い込んだところで 弾丸は材木に対して静止した。その時の材木の速さはVであった。 (1)材木に食い込み始める直前の速さを求めよ。 (2)弾丸が材木に食い込む事によって失われたエネルギーはいくらか。 (3)弾丸が材木に食い込んでいくときに,弾丸と材木との間にはたらく力の大きさは一定であったとして,その大きさを求めよ. 先生の作ってくださった回答では、(3)は弾丸がぶつかる間に滑った距離をLとして、 弾丸の失ったエネルギー=F(l+L)として解いていましたが、 (2)で求めた 「失われたエネルギー」=Fl として解いてはいけないのでしょうか?
>>772 >「失われたエネルギー」=Fl として解いてはいけないのでしょうか?
正しいけど、いきなりそれは言えないんじゃないか
先生の模範解答jは、そこにいたるまでの論理を示してくれてるんでしょ
>>772 「弾丸の最初の運動エネルギー」=「弾丸の後の運動エネルギー」+「全ての失われたエネルギー」+「材木の運動エネルギー」
というエネルギー保存則の式を使うのが自然ではある
(2)で求めた量を直接使いたいなら速さVで動く系から見てエネルギー保存則の式を立てなければならない
775 :
772 :2011/07/07(木) 19:21:50.15 ID:???
いきなりは言うことはできないのですね… ありがとうごさいました。
重要問題集39番の問題です。 断面をもつ質量Mの物体Sが滑らかな基準水平面に静止している。 ここで上面は底面から高さhの水平面であり、右の曲面はなめらかなスロープである。 さらに物体Sの上面に質量m(<M)の小球がはじめ静止して置かれている。 また、物体Sのスロープから離れた位置には基準水平面に垂直に固定された壁Pがある。 空気抵抗は無視でき、重力加速度=gとする。 問1.小球をスロープにそって静かに落下させたら物体Sも動き始めた。 小球が物体Sから離れた直後の物体Sと小球それぞれの速さV。、v。はいくらか。 答えはv。=√(2mgh)/(M+m) V。=m√(2gh)/M(M+m) 問2,小球が壁とはね返り係数eで衝突した場合、衝突直後の小球の物体Sに対する相対速度を、 e,m,M,g,hを用いて表せ。衝突後、小球が物体Sに追いつくためにははねかえり係数eの大きさは どのような条件を満たす必要があるか答えよ。 解答ではすべてにおいて左向きを基準にとっています。 自分は右向きを基準にとりました。 自分の解答ではぶつかった直前と直後の速度の向きをすべて右向きにとりました。 するとe=-v/v。として(1)の答えを使いながら相対速度を求めると -(e+m/M)√○となりました。答えは(e-m/M)√○です。
777 :
776 :2011/07/12(火) 02:02:02.61 ID:???
かなりの長文になってしまってすみません。 ご迷惑お掛けしますが、どうかよろしくお願いします。 ここで質問なんですが、 1:基準の向きを左と右と変えたときって普通答えは変わってくるんでしょうか。 答えが違ってしまったんですが、それは間違いってことですか? 2:間違いだとした場合、個人的にははね返り係数を使うときに 衝突後の速度をvとした時、vの速度をマイナスにしなかったのが原因だと思いました。 参考書には衝突の問題の際、衝突後の運動の向きは正の方向に仮定しておけばよいと書いてあったので、 それ通り壁に右向きにvを取ってそのままはね返り係数の公式を使ったんですが、 なぜ間違いだったんでしょうか?
778 :
776 :2011/07/12(火) 02:06:40.91 ID:???
右向き正とするならSの速度は-V。だよ
>>777 はねかえり係数は相対速度の*大きさ*の比なので
基準の向きをどう取ろうが最終結果は正になるはずだが、
そうなっている?
>>777 問1が「速さ」だから
たぶん相対速度を出すのにv-V。を計算したんじゃないか
右向きが正ならば、
v-(-V。)=v+V。
と計算しなければならない。
韓流がとどめを刺したな。 歌番組もドラマも韓国人ばっかり、バラエティも韓国持ち上げ過ぎだし ニュースも知りたくもない韓国のバスの事故とか国内なみに放送。 サッカーの日本韓国戦を韓日戦といったり、 七夕の短冊韓国人みたいになりたいとか書いててもうはっきりいって 病気です。テレビ見てたら自分が何人か分からなくなるし 物事の考え方とかキムチの香りがしてきそうなので テレビはなるべく遠ざけ見ません。 テレビ業界の人分からないのかな。
>>779 >>781 長い文章を読んでわざわざレスしていただきありがとうございます。
解いてる時は気づかなかったんですが、確かに垂直抗力によって左向きにSは動きますね。
お二人の言うようにして解き直してみたらe=-v/v。よりv=-ev。
よって相対速度はv-(-V。)=-(e-m/M)√○となり正答に対してマイナスのついた形(-○√○)となりました。
軸を右向きに取った場合これも合ってるってことですか?
実際は-V。だけど別に右向きにSの速度をV。と仮定しても答えは変わってこないよ
最終的な答えに現れる量は全て大きさで、正の量だから正となる向きを逆にしたら 表式としては符号が反転するのは当然。
>>785 なるほど。では確認させていただきたいんですが、解答として-(e-m/M)√○として答えても問題文で指定がない以上間違いはないってことですか?
それとも正の量になるように最後はずして答えなきゃいけないんですか?
略解とか答えにはこの上に関することが一切なくて判断がつかなくて。
>>787 「速さ」を聞かれているなら正にして答える。「速さ」は正になるように定義
されているんだから。
負で答えた時、間違いとなるかどうかは採点基準によるが、減点されても
文句は言えない。
>>786 >なぜ2分の1に
(v/2)^2 の部分ことを聞いてるんだよね?
cos60°=1/2 だからだよ
>>786 不親切な解答だな。何でcos60でかかないのか。なめてるだろ
>>787 問題文は「相対速度」だから正の方向が解答の中で右向きと明記されてるならそれでいい。
それに模範解答の式は正とは限らない。もしeが小さいなら負になる。
もし速さを聞かれたら|e-m/M|としなければならない。
質問に答えていただきありがとうございます cos60とはどの部分から出て来たのでしょうか? cの飛び出す角度が60になっているからということでしょうか? 飛び出す角度は30に見えるのですが… 答えていただいたのにまた質問して、申し訳ないです。
>>792 これ(2)の答え間違ってるよ。角度の取り方おかしい
>>792 飛び出す角度は水平方向から測って60°
>>792 君のいうとおり30度だから√3/2にならなきゃおかしい。
〉〉753さん それならy軸成分を取るとしたら、sinになるんじゃないでしょうか? いくら計算しても5/8rになってしまいます
最高点で速度は水平成分のみ
水平成分は√3/2vだね。だからその答えは間違ってる
水平方向の速度のみなので(飛び出した時の斜めの速度を√grと置き、Cを0と置く) 0(h時点のy軸の速度)ー(1/2V)^2=2g(0-h) これをとくと、r=1/8 よって最初の高さ1/2rを足すと5/8rになる。 こうなってしまったのですが、どこからが間違いでしょうか?最初からでしょうか?答えが間違っているというのはありえるのでしょうか?これはテストの問題です 何度も質問してしまいすみません、もうこれで最後にします。親切に答えていただきありがとうございました
エネルギー保存則使ってるんだよ。 だからそういう考え方はしなくていいんだよ。
飛び出した時の速度の水平成分=最高点での速度の水平成分
了解です。わかりましたありがとうございます では、この答えは間違いなんでしょうか? 水平成分は√2/3だと思うのですが
水平成分はv*cos60°
>>802 そうだね。その答えは間違ってる
水平成分は等速運だから水平成分は正しくはcos30v=√3/2vです
レンズの公式 (1/a)+(1/b)=1/f におけるfはfocusの頭文字ですが、 a,bは、ただ単にアルファベット順に文字を当てただけですか
806 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/13(水) 16:23:40.07 ID:N9+MHahr
誰かいます?
呼んだか?
808 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/13(水) 17:28:21.51 ID:N9+MHahr
まだいますか? 電磁波の問題です 真空中z軸方向へ伝わる電磁波がある。電場をx方向、磁束密度をy方向とすると、 By(z、t)=B0sin(kz-ωt)、Ex(z、t)=E0sin(kz-ωt) 以下のマクスウェル方程式をz-x平面上の経路で考える ∫E・ds=(-d/dt)∫BndS (1)∫E・dsを計算せよ (2)面Sについて(-d/dt)∫BndSを計算せよ (3)(1)、(2)の結果が等しいことから、E0とB0の関係式をk、ωを使って答えよ (4)(3)の結果でk=2π/λ、ω=2πν、B0=√(ε0μ0)E0と置くことによって得られる関係式を与えよ 平面の経路なんですが、 ← z2 ↓S↑ → z1 x2 x1 という座標です (1)はEをそのままExだとみて、時間について積分すればいいんでしょうか…? (1)で躓いてしまって先に進めません…
>>808 ∫E・dsは時間についての積分じゃない。てかどこの高校?
地方のいわゆる進学校です 2次試験対策って感じでやってるんですけど…
経路に沿っての積分
高校物理でマクスウェルの方程式だと・・・
>>808 スレチを覚悟で書くけど・・・
与えられたマクスウェル方程式を微分形
rotE=-(∂/∂t)B
に書き直すと解きやすい(と思う)。
(1)rotE=∇×Eを計算するわけだが、Exをzで偏微分する項のみ残るから結局
rotE=(E0/k)cos(kz-ωt) ・・・@
(2)-(∂/∂t)B=(B0/ω)cos(kz-ωt) ・・・A
(3)@&Aより
(E0/k)=(B0/ω) ・・・B
(4)Bに題意を代入して
(1/√(ε0μ0))=λ/ν=c (cは電磁波の速さ)
問題の意図している計算過程と違うと思うけどたぶん答えはこんな感じになると思う。
間違ってたら激しくスマン。
普通に積分すればいいだろ
>>813 経路まで与えられて「積分を計算せよ」って問題なのに無視ですか
>>812 俺の高校では普通にマックスウェルの方程式4つ全部やったぞ
さすがに微分形はやんなかったけど
813を書いた者だけど、微分の計算ミスってるな。正しくは (1) E0kcos(kz-ωt) (2) B0ωcos(kz-ωt) (3) E0k=B0ω が正しいはず。恥ずかしすぎるな。しかも問題無視してるし。 てかどなたか模範解答示してよ。
(1) ∫E・ds = ∫[x2,x1]E0sin(kz1-ωt)dx + ∫[x1,x2]E0sin(kz2-ωt)dx + ∫[z1,z2]E0sin(kz-ωt)dz + ∫[z2,z1]E0sin(kz-ωt)dz = (x1-x2)E0[sin(kz1-ωt)-sin(kz2-ωt)] (2) dS=dxdzより ∫BndS = ∫B0sin(kz-ωt)dS = ∫[x2,x1]dx∫[z1,z2]dzB0sin(kz-ωt) = (x1-x2)∫[z1,z2]B0sin(kz-ωt)dz = (x1-x2)(-B0/k)[cos(kz2-ωt)-cos(kz1-ωt)] ゆえに -d/dt(∫BndS) = -d/dt{(x1-x2)(-B0/k)[cos(kz2-ωt)-cos(kz1-ωt)]} = (x1-x2)(B0ω/k)[sin(kz1-ωt)-sin(kz2-ωt)] (3) E0 = B0ω/k (4) λν=1/√(ε0μ0)
このスレにいると馬鹿ばっかりだなーって気づくわ(笑)
ソクラテスだな。
丸答えするバカのいるスレ
答えられなくて僻むバカのいるスレ
問題集の計算結果に納得できません 0=1/2mv^2−(mg)^2/2k v=g√(k/m)となっています いくら計算してもkとmの位置が逆になってしまいます
0 = (1/2)mv^2 - ((mg)^2)/(2k) なら v = g√(m/k) で正しい
誤植っていうか誤謬だな
>>783 >長さrの糸の一端を点oに固定し,他端に質量mの小球をつけ,点oと同じ高さの点aから静かに離した.点oから鉛直下方にある点pにピンがつけられており,小球は点pを中心に半径xの円運動を始める.重力加速度の大きさをgとする.
>(1)半径xをr/2にした時,最下点から60°上がった点bでの張力はいくらか
>(2)点bを通過後,最上点qまで糸がたるまずに円運動を続けた
>(I)球に乗った立場で考え,点qでの小球の速さをv張力をtとして,つりあいの式をかけ
>(ii)r=0.50mとすると半径xは何m以下でなくてはならないか
>(1)は分かって(2)の(I)もt+mg-mv^2/x=0だということは分かったのですが(ii)がわかりません.恐らく(2)の(I)を使えばいいとおもうのですが,何をすればいいのか分からないので教えてください
プリズムを扱った問題がわからないので質問させていただきます。 計算過程なども含め、回答していただけると助かります。 1、屈折率n>1、頂角α、辺の長さがaの二等辺三角形のプリズムに入射角がγで波長λの平面波が入射したとき、出射光が入射光となす角を求めよ。 2、1のプリズムに、白色光が入射角γで入射したとき、頂点側に見えるのは赤色か紫色、どちらの光か? その理由を屈折の原理を用いて説明せよ。ただし、プリズムの屈折率をn、大気の屈折率を1として、n>1とする。
スネルの法則 (屈折の法則) より、 λ1/λ2 = n_2/n_1 = sinθ_1/sinθ_2 → sinθ_2 = (n_1/n_2) sinθ_1 二等辺なので、プリズムの頂角の大きさを 2α とする。
力のモーメントの式が どうしてああなるのか理解が出来ません。 公式の導き方?を教えていただけませんか。
融点図などの相の成分比(組成)を知りたいときに使うてこの法則(あるいは規則)について詳しく解説していただけないでしょうか。 教科書やインターネットで調べてみましたがよくわかりませんでした。 てこの原理ではないです。
単振動を習い始めたのですが、 10sin(10t)の時T=π/5 というのが納得出来ません。このπ/5というのは何処から出て来たんでしょうか?
>>837 円は2π radなので2π/10=π/5ということでしょうか?10tのtは消えてしまうんですか?
>>839 周期T[s]
tはよく分かりませんが円運動を座標軸上に射影した時の、y=Csin(ωt+a)のtだと思います。
>>836 正弦関数の周期は2πであるから
10(t+T) - 10t = 2π
より T = π/5
質問で >10sin(10t)の時 なんてポンと出して、 >tとTはそれぞれ何を表しているの? と聞かれて >tはよく分かりませんが なんて答えてんじゃ、まず問題の意味をきちんと読み解くとこから始めましょう、としか言えない。
ω=2πυ=2π/T sin( a + b ) = sin(a)cos(b) + cos(a)sin(b) a + b = (2π/T)(t + nT) → a = (2π/T)t, b = 2πn ここで、n=...,-2,-1,0,1,2,...として sin[(2π/T)(t + nT)] = sin[(2π/T)t]cos[2πn] + cos[(2π/T)t]sin[2πn] sin[2πn]=0,cos[2πn]=1なので、 sin[(2π/T)(t + nT)] = sin[(2π/T)t]
844 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/21(木) 12:49:04.37 ID:U9BhQfF4
観測者が動くときのドップラー効果は波長が変わらず相対速度が変わるだけと物理では習いましたが、 地学では遠くの恒星から届く光の波長が地球の公転によってずれると教わりました。 この違いはなんなの?
音波と光波の違い
846 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/21(木) 17:58:06.89 ID:UlhXwv5a
たてなみとよこなみ
めこすじとめすこじ
848 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/21(木) 23:40:05.96 ID:U9BhQfF4
einstein?
終端速度で質点が落下している場合 力学的エネルギーは保存されないのですか。 なぜですか。
>>849 流体から受ける抗力,例えば空気抵抗は保存力ではないから
なぜ保存力ではないのかというと,質点が空気に与えるエネルギーを考慮していないから
>>850 どうもありがとうございました。
質点がh落下した場合、位置エネルギーはmgh減りますが
そのエネルギーは空気が吸収していると考えて良いですか。
>>851 位置エネルギーの減少量 mgh のうち
何割かは質点の運動エネルギー mv²/2 になり
残りが空気に逃げる
普通はこの空気(分子)の得たエネルギーを考慮しないので,落体の力学的エネルギーは保存しないことになる.
854 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/22(金) 09:04:48.30 ID:LCKAz6Ut
容量Cのコンデンサー、抵抗値Rの抵抗、起電力Vの直流電源一つずつという単純な回路について コンデンサーの電気量qに注目して回路方程式(微分方程式)を立てて解くとqの一般解が得られますが、 このうちネイピア数の定数の分母RCだけを引っ張り出して充電時間の目安として良いのは何故ですか?
855 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/22(金) 09:06:33.29 ID:LCKAz6Ut
訂正 ネイピア数の定数 → ネイピア数の累乗数
|________| | | | | | | | | | | | | |________| | |________| | |__________________________| こういう水の位置エネルギーってどうやって定義するんですか
|_________| | | | | | | | | | | | | |________| | |________| | |___________________________|
水を微小部分に分けて各々の位置エネルギーを足し合わせればよい。 要するに普通の物体の位置エネルギーの定義と何も変わらない
>>854 電源電圧に関わらず時間をかけて完全に充電したときの電荷に対して
そのうち何割かが充電される時間はRCだけで定まるから
大雑把な目安になるってだけ
時間RCが経過したときの割合1−1/e=63.2…%
自体に特別に意味があるということはない
問)地球から見て2つの星の間の角度が非常に小さい星を二重星という 2つの星を識別できる最小角度φはいくらか? 解)望遠鏡のレンズの直径をA、光の波長をλとして 識別できるためにはAsinφ=λが成り立てば良い 単スリットの強め合う条件と「識別できる」が繋がるのはなぜですか?
定滑車がよく分かりません 定滑車に掛けた糸の両端に同じ重さの重りをつけたとすると、 なぜ滑車の円の端(物体の真上)で張力が働くのですか?
そこに糸があるからさ。
>>861 もしかして「円の端」だけで張力がかかると思っているなら、
それは間違い。
糸全体に張力かかるから。
>>863 というと滑車全体にかかるという事ですか?
今までは掛けられている糸の両側に同じ力がはたらくと考えていて、
滑車に働く力が理解できないんです…
糸の至る所で力が釣り合うように張力が生じる。
>>864 実際には糸の張力は糸全体に一様にかかる。糸がまっすぐなら、
糸のどの部分を切り出して考えても糸に働く力は、両端で反対
方向に働くから打ち消し合って釣り合う。
(滑車にかかっている半円形の部分のように)糸が曲がって
いる場合、張力は同じ大きさではあるが一方の端ともう一方の端
では向きが違うので、それだけではつりあわない。この場合、
糸に対して滑車に働く力(まさつがないなら垂直抗力のみ)が
糸の張力二つとつりあう、ということになる。
この垂直抗力(滑車が糸に及ぼす力)の反作用(糸が滑車に
及ぼす力)で、それは滑車のうち糸がひっかかっている部分に
分布して働いている。
熱力学についての質問です。 気体の内部エネルギーを大きくするには温度を上げる必要がありますよね、そのためにはシャルルの法則から体積を大きくすればいいと思ったのですが、教科書には体積を小さくする(ピストンを押す)と書かれていました。これはどういうことなのですか?
>>867 シャルルの法則は「圧力一定で温度上げれば体積が上がる」だろ。
シリンダに気体入れてピストン引いたら圧力下がるぞ。
ついでに温度も下がるな。
断熱容器の中の気体に外から仕事してやれば内部エネルギーが上がるのは当然
断熱過程、等温過程、定圧過程のちがいを把握するのが先決だな。
仕事率について質問です W(仕事)×n%=仕事率というのはあってますか?
n%ってなんだよ
任意の定数=nです
f/f,=V+c/V−cの式を c=(f−f,/f+f,)Vになってるんだが どうやってるかわからない…
⇧変換しているという意味です
あ
>>877 cについて解いてるだけ
中学数学の移項・方程式からやり直し推奨
解いてるだけって…過程を教えて下さい
… f/f,=V+c/V−c (V−c)f=(V+c)f, Vf−cf=Vf,+cf, Vf−Vf,=cf+cf, V(f−f,)=c(f+f,) (f+f,)c=(f−f,)V c=(f−f,/f+f,)V 繰り返すがこの演算・手順が スムーズに導けないなら中学数学の演習を しっかりやり直すこと
熱力学の第一法則では、気体のの内部エネルギーを上げる方法として、熱エネルギーを加えることと仕事を加えることが上げられていますが、それぞれの場合で何か条件はあるのですか?
>>884 真実と嘘の区別が付かないのが、チョウセンヒトモドキ
206 名無しさん@涙目です。(チベット自治区) sage New! 2011/07/27(水) 19:28:16.27 ID:x/MX0hTn0 1 犬食い? フジテレビで韓流料理として特集して視聴者に勧めればいいのにw 祖国の数少ない文化としてさ 207 名無しさん@涙目です。(チベット自治区) New! 2011/07/27(水) 19:28:23.52 ID:2Nqn7eb10 3 さっさとくたばれよ 208 名無しさん@涙目です。(内モンゴル自治区) New! 2011/07/27(水) 19:28:25.88 ID:gh3LI+uX0 1 犬のすみれちゃんの写真が 209 名無しさん@涙目です。(catv?) sage New! 2011/07/27(水) 19:28:26.40 ID:zaNmrENF0 1 フジテレビは局ごと韓国行けばいいのに
質量mの物体が天井に糸で吊るされている そこに質量Mの玉を投げるとぶつかり質量mの玉は壁を突き破り宇宙へと放り出された 質量mの物体はそのまま火星へと到達し速さ15*10^100m/sで落下した 質量mの玉の丈夫度を求めよ また宇宙パワーはいくらだったか
波動分野について、分光器が出てくる話のところで、光の屈折率が周波数によって異なると書いてあったのですが、 屈折率の周波数依存性は、どうした理屈から分かりますか。
東大の94年の力学の問題で、摩擦のある斜面上での単振動のエネルギー保存を使ってるんですけど、 そもそも摩擦力が働いてるから初めと終わりでエネルギーは絶対に違うと思うんだけどどうなんでしょうか? 友達に聞いたら摩擦力を考慮して保存の式立ててるからおkとか言ってたけどよくわかりません
>>891 一般的な用語か知らんけど「エネルギー原理」でググれば解決するだろ多分
>>891 摩擦によって失われたエネルギー+運動エネルギー+位置エネルギー=一定
という意味でエネルギーは保存する
894 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/28(木) 22:13:03.19 ID:WQhB3XPk
図2のように からいくつか仮定しないと判断できないけど 「円筒の内径・外径の差は小さい」「円板PQの厚さ・素材は同じ」として Bの断面積S、Qの体積V、水密度ρ、重力加速度gとして 図2の条件から力F(よりごくわずか小さい力)で ギリギリPに働く力は釣り合うと考えられて ρ・2V・g+ρgh・2S≒F ≒の差異に比べてρVg、ρghSは十分大きいとすると ア ρVg+ρghS<F 下へ押す力が強いので離れる イ ρ・2V・g+ρg・2h・2S>F 離れない ウ ρVg+ρg・2h・S<F 離れる しかし四角四面でどうでもいい文面の一字一句にいちゃもんつける 公務員を採る試験にしちゃアバウトだなー
897 :
896 :2011/07/29(金) 03:20:37.29 ID:???
円板の重力忘れてたw 円板の密度をρ´として 図2 ρ・2V・g+ρgh・2S≒F+ρ´・2V・g ア ρVg+ρghS<F+ρ´Vg イ ρ・2V・g+ρg・2h・2S>F+ρ´・2V・g ウ ρVg+ρg・2h・S<F+ρ´Vg ウを判断するには「円板の密度は水より小さい」が必要になる
「8/8はフジテレビを見ないで、から揚げを食べよう!」
水平な床のうえに直角三角形型の台を乗せ、その台の斜面に質量mの物体を乗せて滑らせる っていう問題なんですけど、床と台が固定されているときは台と物体の垂直抗力をN=mgcosθとかけるのに 固定されていないとどうしてN=mgcosθと書けないんでしょうか
>>900 すいません。もう少し詳し教えてもらえますか
>>899 力を全て書き出して運動方程式を立てれば自然と出てくる
>>899 垂直抗力の決まり方: 台が静止している系から見て垂直抗力とそれ以外の力が釣り合うように働く
いま、台が加速度αで動いているとすると、台の静止系からは物体に -mα の慣性力が働いて見える。
これの台への垂直成分は -mαsinθ (向きによっては逆)
これと、重力の垂直成分 mgcosθ と、垂直抗力N が、釣り合っている。
904 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/07/31(日) 15:36:32.22 ID:mNCiaEji
904 ありがとうございました。亡くなったかたのご冥福は祈りますが、他方、人工地震であるばあい、これは阻止すべきだと再確認しました。
なにこのくっさい自演。
910 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/08/01(月) 15:35:29.15 ID:npcN3YvA
コンデンサーのスイッチのonoffを繰り返す問題は、スイッチを全て入れたときの回路を考えればよいのですか?
明らかにマスメディアは敵性外国人勢力に操られているとしか思えない。
スイッチがある回路を考える。
ただいま高3です。 センター対策するにあたってオススメの本を教えていただきたいです。 目標は7割です。
教科書
今高三なら予想問題をやるべき。
センターはパターン決まってるから過去問沢山やるのも良い まあ予想問題でもいいけど、いずれにせよ「センター用」の問題集をやっとけば間違いない
皆さんありがとうございます!
>>918 状態Aでの気体の圧力は、状態Bでの気体の圧力(=大気圧)の1.2倍
→状態Aの時、ピストンから受ける圧力は「大気圧×0.2」
―→状態Cでの気体の圧力は「大気圧×0.8」
状態Cでの気体の体積/状態Aでの気体の体積=状態Aでの気体の圧力/状態Cでの気体の圧力=1.2/0.8=1.5倍
>>918 ボイルの法則を使った典型的な問題。
外気圧をとりあえずP0とでも置いて、A・B・Cそれぞれの状態を当てはめた式を立ててごらん。
(まあボイルの法則でも、それを含むボイル=シャルルの法則でも、気体の状態方程式でもいいけど)
すみませんスレ内ですでに上がっている質問だったのですが
レスを読んでみてもちょっと分からなかったので教えてください
>>761 であがっているものなのですが
>電気容量1.0μFのコンデンサーが200Vに
>電気容量4.0μFのコンデンサーが100Vに充電されている
>この2つのコンデンサーの異符号の極板同士をつないだときの極板間の電位差を求めよ
これが異符号同士をつないでいるのに直列ではないというのは
つないだ後に電子がやり取りされて、安定状態になると
両コンデンサの電位差が等しくなるため並列接続である
という理解で合っていますでしょうか?
>>762 からそうなのかと思ったのですが
間違っていたら教えて下さい
924 :
762 :2011/08/04(木) 23:43:11.50 ID:???
>>922 あってるんじゃないかな
>異符号同士をつないでいるのに
2つのコンデンサーを直列につないでショートさせたと
考えること自体は全く問題は無い
コンデンサーを一つとみなす直列合成ができないだけ
(一般に直列に接続したコンデンサーの間の孤立部分に
電荷が残る場合外から見た正極板と負極板の電荷は一致せず
一つのコンデンサーとみなすことはできない)
鉛筆で書いた文字と、紙を結び付けているのは 摩擦力ですか。
書くときに黒鉛の粒子が削り落ちるのは摩擦力だろうけど 書いた後は落っこちた粒子が紙に付着してるだけだから 分子間力じゃないかな だからより相性のいい消しゴムで擦るとそっちに移って付着して取れる 異なる素材間の力とか相性は化学よりの材料とかの板で聞くと 詳細な答えが聞けると思う
半径8000m•カント10°のカーブを800km/hで通過したときに掛かる横Gはいくら? リニアモーターカースレで出た話なんだけど誰も解けなかったのでよろしくお願いしますw ちなみにリニアの限界はまだまだ余裕らしいです
横Gというのがいまいちよくわからないけど、半径8000mの円周上を速度800km/hで等速運動する場合の遠心力を考えて、 そこから路面水平方向の成分を抜き出せばいいのかな? V = 800[km/h] R = 8[km] r = R*(cosωt,sinωt) v = V*(sinωt,cosωt) a = -ωV*(cosωt,sinωt) ω = V/R ωV = V^2/R = G = 800*800/8 [km/h^2] = 80000 [km/h^2] Gcos( 10°= π/18) 〜 G { 1 -(1/2)(π/18)^2 } 〜 0.98G 0.98G = 0.98*80000 [km/h^2] = 78400 [km/h^2] 重力加速度は g = 9.8[m/s^2] = 0.0098*3600*3600[km/h^2] 〜 127000 [km/h^2] なので水平成分は、 78400 [km/h^2] = 784/1270 g 〜 0.62 g 垂直成分は、 Gsin(π/18) 〜 0.11 g
>>930 ありがとうございます
でもこれじゃシートベルトがなければ椅子から転げ落ちるレベルですねw
>>930 床面にカントが付いてるので、遠心加速度だけでなく重力加速度も床面に水平成分を持つので、考慮しなきゃだめでしょ。
遠心加速度=v^2/r=6.17m/s
重力加速度=9.81m/s
合成された加速度は11.58m/s、鉛直面からはarctan(6.16/9.81)=32.2°傾いている。
カントが10°付いた床面の為、この加速度は床面垂直に対し22.2度傾いている。
その為床面に平行な加速度成分(横G)は 11.58sin(22.2°)=4.38m/s=0.446G
ちなみに床面に垂直な成分は 11.58cos(22.2°)=10.72m/s=1.09G
933 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/08/06(土) 03:35:01.07 ID:tAQF/pog
934 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/08/06(土) 04:17:14.71 ID:tAQF/pog
解答でも波長が伸び縮みしてると思うが…
>>935 静止している観測者から見た場合はもちろんそうなる。音速が変わらないのだから、
周波数が変化するなら波長も当然変わるはずだ。なんの問題もない。
@f=(音速/波長)×f(元の振動数)の式では駄目ということでしょうか? なぜV−vしているんですか? λ−vじゃ何故駄目なんでしょうか?
説明が無いと@fが何なのか分からないなあ λ−vだと長さから速さ引いてるから次元が合わない
お手数をおかけしてすみません vは音源が進む速さです fは音源の振動数 @fは新しい振動数(観測者の聞く振動数) 問題文に観測者はいません。
@f=(音速/波長)×f(元の振動数)だと ((長さ/時間)/長さ)×(1/時間)で @fの次元は1/時間^2になって振動数にならないよ
式中のc−v、c+vも速さだよ 1秒当たりで考えると分かりやすい 1秒で音源はf0個の波を出す 音源が近づく場合1秒前に出た波は距離c進むが その間に音源も距離v進むから その差c−vの長さにf0個の波があるから 波一個の長さ つまり波長はλ´=c−v/f0 観測者はこのλ´の波を観測するので 振動数f1=c/λ´=c/(c−v)×f0を観測する 音の速さは変わらない 遠ざかる場合1秒にc+vの長さにf0個の波が入って 後は同様
>>940 >問題文に観測者はいません。
観測者が居ないのなら音源が存在することも何も知りようがないから、問題が成立しない。
それに1行上に「観測者の聞く振動数」(おかしな表現だが)とあなた自身が書いているじゃないか。
>>941 >分子のcは音速、分母のcは波長を表すんじゃないんでしょうか?
その式はあなたが勝手に書いたものだ。文字が何を表すのかはあなた以外の人間に分かるはずがない。
>音源が進むのになぜ速さが変わるかが本当にわかりません。
普通は音の「速さ」は変化しないと思うけど。音速が変わるのは、媒体である空気の
温度や密度が変化する場合(それもほんのわずか)だ。そんな条件が設問に書いてあるのかい?
あなたはそもそも問題文をレスに書いていから何を知りたいのか分からない。
まず設問をちゃんと読んで、書かれていることを理解することから始めるべきじゃないのか。
運動量保存で考えたら重いもん持って走りながら逆方向に投げたら速度速くなる?
948 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/08/07(日) 01:28:08.19 ID:zO6mD1YK
>>947 じゃあかけっこの時に服とか靴を脱ぎ飛ばしたりおならしたりうんこしたりしたら速くなる?
..(M+m)V=MV'-mv MV'=(M+m)V+mv (M+m) m (M+m) m V'=------V+--v M>>m ------≒1 --≒0 M M M M よって V’=V
(M+m)V=MV'-mv MV'=(M+m)V+mv (M+m) m (M+m) m V'=------V+--v M>>m ------≒1 --≒0 M M M M よって V’=V
じゃあ2kgくらいのうんこだったら?
> 水深が一定の広い水槽の1つの壁Rに沿って水面上にx軸をとり、それに垂直に水面上にy軸を取る。 > y軸上でy=dの水面上の点Pに小球を接触させ、周期Tで上下に振動させて振幅Aの円形に広がる水面波を起こす。 > 波は壁Rで自由端反射をするものとし、壁R以外の壁による波の反射や波の減衰は無視できるものとする。 > 小球を振動させる周期をTから徐々に長くしていくと > y>dのy軸上では点Pから直接伝わる波と壁Rからの反射波が打ち消しあって、波はほとんど見られなくなった。 このときの周期はTの何倍か? いま y > d で波が打ち消し合っている。つまり直接 y > d へ向かう波と、反射波の位相差がちょうど半波長分になっている。 波が壁から出発点に戻るまでの道のりは、2d だから、この長さが波長をλ'として、2d = (n-1/2)λ' (n=1,2,3,...) となっている必要がある。 いま、2d = 4λなので、n=4 として 4λ = (7/2)λ' → λ'/λ = 8/7。波の速度は一定として、 λ/T = λ'/T' → T' = (λ'/λ)T = (8/7)T。
同位相の波が弱めあうので「経路差=半波長の奇数倍」より2d = (n-(1/2))λ' (n=1,2,3,...) となるのは分かりますが、なぜn=4とするのかがよく分かりません。 よろしく御願いします。
「振動させる周期をTから徐々に長くしていく」ので、λ'[n]>λを満たす n でλ'[n]が最小のものを選ぶ。 λ'[n] > λ → λ'[n]/λ > 1 λ'[n]/λ = 8/(2n-1) から、 8/(2n-1) > 1 → 9/2 > n λ' ∝ 1/n で、n は自然数だから、とり得る最大のものをとって n = 4。 d=mλとしたとき、λ'[n]/λ = 4m/(2n-1) だから、2m + 1/2 > n より n = 2m (m が自然数の場合) m が非整数のときは小数部分と分離して、2m = a + b (b<1) から、 b < 1/2 なら、n = a、 b ≧ 1/2 なら n = a+1。
回答有難うございます。d=mλとしたとき、から何をやっているのかよく分かりません。 よろしく御願いします。
>>955 周期がTのときの波の状況が指定されていないのだが、
> 2d = 4λ
と決められるのはどうして?
>>962 常識的に考えて周期は実験者が自分で決定できる変数だからね。
>>958 2mの整数部分を a, 小数部分を b とすると、
2m + 1/2 = a + b + 1/2
と書ける。b + 1/2 が 1 以上なら、つまり b が 1/2 以上なら、この数の整数部分は a+1。
そうでない場合( b < 1/2 )は、整数部分は a。
n は 2m + 1/2 より小さい最大の整数をとるから、それぞれの値が答えになる。
これは d が波長の整数倍でなかった場合のはなし。
たとえば、2m = 1+√[5] とかいう場合、 4 > 1+√[5] > 3 だから、a = 3。√[5]の小数部分は 1/2 より小さいので n = a。
965 :
sage :2011/08/09(火) 02:47:21.44 ID:haiwM72+
高校課程で教わらない物理量の不足から現象がわかりにくくなっているものってない? 最近個人的に教えた方がいいのではと感じるのは電束密度Dと波数k。 電束密度⇒磁束密度との対応、電場と磁場の対応を考えやすい。 ここまで扱うと分極や磁化まで踏み込まなければ ならなくなるかもという欠点もあるかもしれないけれど。
波数⇒波の式の見通しがよくなる。定常波を考えるのにもいいかも。 周期と位相に関係する量として角振動数を教えるなら (円運動で絡むからしょうがなく教えてるのかもわからないが) 波長と位相に関係する量として同じように波数を教えていいのでは。 物理Iに波動を収めることを考えると内容過多になるから? 最後に、検定教科書(数研)を見てもマクスウェル方程式の一本を占める ガウスの法則がなかなか軽視されているように思うのだけどこれはガウス面 の取り方が難しいから? IDばれちったw
他にも思い当たることがあれば是非聞かせて下さいな。
>>965 工房だがガウスの法則がわかめ。電気力線ってそんなに重要なのか?
あと電気を帯びた極板の反対側が同じ大きさの負の電気量になるのもよくわからん
あれはクーロンが距離の2乗に反比例だから遠くに電気力線があんまり伸びないから近似してるのか?
あと抵抗も分かりづらい。抵抗がなければ電位がどんどん電子の運動エネルギーに変わっていくから危険ってことか
あと電気容量も分かりづらい。あれが大きいのはいいことなのか?
俺の高校では電束密度は(εEとして)習ったけどな
電気力線は質点系ではあまり御利益がないけど、大きさのある連続体の電気力学を考えるときに便利。 それとは関係なくガウスの法則は電磁気学の基本法則の一つ。 ガウスの法則は、電荷分布を囲む閉曲面の電界を調べるだけ電荷量が分かったりはするね。 極板に大きさの等しい電荷がたまるのは、電荷保存則による。 回路上で全体の電荷量がゼロ(一定)になってなくちゃならない。 平行平板の電界は無限大の大きさの平面に一様分布する電荷の作る電界に近似している。 だからエッジの部分では近似が破れる。ちなみに無限平面の電界の大きさは距離によらない。 連続体のクーロン力は、微少体積と電荷密度の積で点電荷を置き換えて、すべての微小部分について和をとる(つまり積分する)と求まる。これには多質点(点電荷?)の場合を先に考えるといい。 抵抗は、電圧に対してどれだけ電流を流せるかの指標。 抵抗ゼロの回路は、超伝導によって実現される。これは医療分野などでも使われている。
>>970 極板は導線で繋がってるのじゃなくて直列コンデンサーのことです
あれは距離が近い時限定だよね
上向きを正方向に軸を取る。鉛直投げ上げ運動で投げ上げた地点から最高点までの時間をt0、投げ上げた地点での速さを v0、最高点から投げ上げた地点まで(落下する時)の時間をt1、投げ上げた地点での速さを v1とするとt0=t1、v0=−v1となる理由をv−tグラフから簡単に説明できる方法ありますか?
時間反転
974 :
ご冗談でしょう?名無しさん :2011/08/10(水) 00:03:44.80 ID:mH8Pvqft
□以下の問題についてエネルギー積分を習ったのでやってみたらポテンシャルの項の 符号があいません、ケアレスミスだと思うんですがご指導お願いします 名門の森15番から 「質量Mの物体にバネ定数kのバネがついていて 質量mの物体が初期速度v0で衝突するか、バネをある位置だけ 縮めた後の運動。摩擦などは無視。」 質量Mの物体位置X,質量mの物体の位置x。2階時間微分を(・・X)などと書く。 今位置Xの前方から質量mの物体があるとして 運動方程式 M(・・X)=ーk(x-X) m (・・x) = k(x-X) 2式にそれぞれ速度、dX/dt, dx/dtの内積を取り2式を加えると、 速度を質量M,mの物体それぞれV、vとして d/dt( 1/2*MV^2+1/2*m*v^2) =d/dt(1/2*k*X^2+1/2*kx^2) - kx*V- kX*v =d/dt(1/2*k*(X-x)^2)
975 :
974 :2011/08/10(水) 00:04:29.58 ID:mH8Pvqft
>>974 (続き)
となります。最後の右辺のポテンシャル項に−が付かないと
答えと一致しません。自分の議論はどこがまちがってるんでしょう?
因みに答えのエネルギー保存の式は物体系全体について
(2物体の速度エナジー)+(バネにたまったポテンシャルエネルギー)=一定
という関係式で定性的にも正しそうです。
以上わかりづらくてすいませんがどうかよろしくお願い致します。
最初の方程式が間違ってるんじゃない。
ていうかどう考えても運動方程式使う問題じゃないだろ e=1とエネルギー保存使えば一発なのに
978 :
974 :2011/08/10(水) 00:28:09.56 ID:mH8Pvqft
>>976 うーん何がおかしいんでしょう自分だとわからないんです・・・
運動方程式2式足すと運動量保存則はちゃんと出てきますし・・・
物体mがMの前にあるんだからx-Xが縮んだ量で、物体Mはそれで負に押されて
mは正に押されるし・・・
>>977 いやおっしゃるとおり何ですけど、
予備校の授業で「運動方程式からすべてみちびけるぜ!!」
と習ったのでやってみたいんです・・・
分かりづらいから紙に書いてうpしろ
MX'' = -k(x-X) mx'' = -k(X-x) = k(x-X) 質量で割って、 X'' = -(k/M)(x-X) x'' = (k/m)(x-X) 二式で差をとって、 x'' - X'' = (1/M + 1/m)k(x - X) (1/M + 1/m)k = L^2 と置いて、 (x - X)'' = L^2(x - X) となる。これは(x-X)の微分方程式になっているけど、いま右辺係数が正なので、これは振動解にならない。 一質点でのばねの問題を考えると、ばねの伸び u について、 u'' = -(k/μ)u となっていなくてはいけない。つまり、最初の微分方程式で、 X'' = -(k/M)(x-X) = (k/M)X - (k/M)x 右辺 X の係数が正になるのはおかしい。この場合、伸びる方向に力がかかるようになる。
>>978 ,974
|x-X|は物体間の距離で、これが小さいほど各々の物体が受ける力の大きさ
が小さい(逆に距離が離れるほど大きな力を受ける)と運動方程式は言って
いるように見えるんだが、そういう問題なのか?
ちなみに、ポテンシャルを、 U = (k/2)(X-x)^2 という風に書くと、Mの質点にかかる力は、その位置 X で微分して、 F_M = -dU/dX = -k(X-x) m の質点にかかる力は、その位置 x で微分して、 F_m = -dU/dx = -k(x-X) とそれぞれ分かる。(ポテンシャルの傾きに応じて、ポテンシャルが減少する方向へ力がかかる)
983 :
974 :2011/08/10(水) 01:07:46.72 ID:mH8Pvqft
>>981 物体間の距離が小さいほどバネの力は大きくなるべきなのに全然逆ですね・・
そうか、自然長より「2物体の距離の差」が短ければ反発されるわけですから
自然長lとして
mx''=k(l-(x-X))
MX''=-k(l-(x-X)
が本当の式ですね!!これならx''-X''=-(なんとか)の形になるので振動解持ちます!!
エネルギー積分の式もうまくいきます!!
>>976-980 お忙しい中本当にありがとう御座います。
いや本当にすっきりしました、やっぱり運動方程式でしたorz
余談ですが自分が数学苦手なせいか微積物理?勉強してると式いじりにとらわれて
現象が見えなくなったりそもそもこういう問題だと式が立てられなかったりしちゃいます・・
物理の成績もあんまり伸びてないし・・・授業の復習しつつがんばります・・
またくると思うんでどうかよろしくお願い致します。
>>968 「電気力線」というQで増え-Qで減り電場がEのところでは単位面積あたりE本あるとゆー仮想の線を決めただけで違った見方で問題を考えることができる
ガウスの法則は電場に関しての積分じゃなく電気力線の本数の密度に関する積分なんだな
電場の表現が電気力線というだけで本質的におなじだろ
>>983 微分にしろ積分にしろ、出発点として物理量の変化量を考えると良いと思う。
そうすると必ず対応する別の物理量、例えば時間とか位置とか、が変化するので、その比をとれば微分になるし、
足し算をしていけば積分になる(台形近似的なイメージ)。
すでに知っていたらごめん。
>>984-985 時間変化する電場を考えると電気力線は不便な気がする。
ほとんど同じ意味だけど、確かに口で説明する限りは、電場というより電束密度の面積分と言った方が通りが良いと思う。
微分形なら電場の湧き出しと言った方がより明確だけど。
問題文 中心がOで半径がrの厚さが一様な密度の円板から、中心がO'で半径が1/3の内接円を切り取った物体Pがある。物体Pの重心Gの位置を求めよ 自分の解答 全体の面積はπr^2で内接円の面積は1/9πr^2だから、内接円の質量をmとすると全体の面積は9mとなる よってPの質量は9m-m=8m GとPの距離をxとおくと、モーメントのつりあいの式は 8mgx=1/3rmg 8x=1/3r x=r/24 解答はr/12と書いてありますが、解説が書いてないのでどこでまちがっているかわからないので教えて下さい
それで内接円になる?
>>988 ありがとうございます
距離は2/3rで答えは1/12rで納得で来ました、本当に感謝です
いえいえ
花王の不買運動なんか2002年から続いてんじゃん マスゴミ板にスレあるし
コイルの磁気エネルギーって何ですか? コンデンサに静電エネルギーが蓄えられるメカニズムは、 電池で電子をくみ上げる図でいろんな参考書によく描かれていますが、 磁気エネルギーってコイルの中でどうやって蓄えられるんですか? コイルに電流が流れなくなっても、磁気エネルギーはそのまま保持されるんですか? コンデンサなら電圧を加えなくても静電エネルギーは保持されますが。
>>995 コイルのエネルギーは、コイル内部の磁場のエネルギー。
コンデンサのエネルギーが、コンデンサ内部の電場のエネルギー
なのと一緒。
どうやってコイルにエネルギーが移動するかというと、-LΔI/Δt
という逆起電力に逆らって電流を流そうと電池が仕事をするから。
これもコンデンサの場合の、Q/Cという電位差に逆らって電池が
仕事をした分だけエネルギーが移動するのと一緒。
>>996 ありがとうございます。
そもそも「電場のエネルギー」ってのは僕には理解できません。
なので「コンデンサというひとつの機械(系)が持ってるエネルギー」
ってことで理解してます。
そして、「磁場のエネルギー」ってのも理解できないでいます。
場がエネルギーを持つって何ですか?
>コイルのエネルギーは、コイル内部の磁場のエネルギー。
こんな教科書通りのあいまいな説明で理解できたと思ってる奴は、絶対理解してませんよ。
それと磁場って電流が流れてないと発生しないですよね。
電池が切れて電流が流れなくなったら、
磁場と一緒に磁気エネルギーも消えるんじゃないですか?
>>997 あなたが求めてるような理解はあきらめて教科書のあいまいな説明をそのまま覚えておけばいい。
そのうちなんとなくその考え方になじむようになるから。
コイルのエネルギーは電流が一定な限りそのまま維持される。(でも電流が流れているため
どこか別の場所で一定のエネルギーは消費されている。)
電流が減ればエネルギーは導線を介して電源に戻される。
高校生です。物理Iを勉強しています。 力学的エネルギーの変化はその過程でする仕事の量に等しいと習いました。 これはつまりエネルギーと仕事が等価であるということでしょうか? もしそうであればエネルギーを仕事と呼んで 仕事をエネルギーと呼んでもよいということですか? エネルギーと仕事の違いは何ですか?
>>999 「エネルギーの変化」=「仕事」が正しい。
「エネルギー」=「仕事」は正しくない。
「貯金の増大」=「今月の収入−支出」は正しい。
「貯金」=「今月の収入−支出」は、先月の残高が0の時のみ正しい。
おいまてこれ1000か?
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