09/04/11 01:47:42
半径R、質量Mの均質な球が、床に平行な軸周りに角速度ω0で回転しながら、高さHから初速度0で落下し床で跳ね上がった。
跳ね上がった瞬間の鉛直方向の速度はこの球が床に達したときの鉛直下向きの速度と同じ大きさであった。
球が床に接触している非常に短い間、球は床上で滑りながら回転し、大きさf=μNの摩擦力を受けるものとする。
ここで、μは定数、Nは球が床から受ける鉛直方向の力とする。重力加速度をｇとして以下の設問に答えよ。
（1）は値上がりによる球の運動量変化を求めよ。
（2）球が跳ね上がる方向と鉛直方向がなす角αを求めよ。
以上の問題で、（1）の運動量を求める際、短い時間、としてdtと書くことは出来るのでしょうか。
また、（2）では、どのような関係式が成り立つのでしょうか？
tanを用いて速度であらわすと思うのですが、どのように考えていいのかわかりません。
440:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 02:11:30
>>439
(1)R,M,H,μ,N,gが与えられていれば、dtは求まる。
(2)跳ね上がったあとの鉛直方向の速度は問題文で与えられている。
水平方向は(1)で考えた運動量の変化からもとまる。
441:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 02:31:35
>>440
問題ではNの値が与えられてるのではなく、ｆとNの関係式が与えられてるのだろう。
まあdtを導入しても答えは得られるだろうが。
442:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 03:47:11 jkYml83a
有効数字の計算方法について質問です
例えば
((1.475*1.326)/5.2)*6.27
という式があって、有効数字としてそれぞれの数を扱い、計算結果を求めたい場合、
結果は5.2の２桁にあわせますよね。
ただし、それまでの計算で一桁余分に取っておくというルールがありますよね。
ということは、
分数の分子である1.475*1.326をまず計算しようとするときには、
1.475*1.326＝1.955850になりますが、これを1.96として
((1.475*1.326)/5.2)*6.27=(1.96/5.2)*6.27=・・・
として計算していいんですかね？
どなたかえろい人教えてください。お願いします。
443:４４２
09/04/11 03:49:12 jkYml83a
あと、追加で同じ話題で質問ですが、
((1.475*1.326)/5.2)*6.27=((1.48*1.33)/5.2)*6.27=・・・
として計算する場合についてもいいのか教えてください。
お願いします。
444:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 04:01:01
>>442,443
全部試して結果を比べよ
445:物理屋
09/04/11 06:57:55
>>407
dp/dt=d(mv)/dt=m(dv/dt)=ma=f
⊿(v^2)=2*a*S=2*(f/m)*S
⊿(m*v~2/2)=f*S=(dp/dt)*S=(dI/dt)*S
瞬間的な力積＝０ のとき ２物体が衝突しても運動Ｅは保存される
446:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 08:55:52 p4zItkKQ
4桁と4桁のかけ算で1桁多くとっておくなら
5桁だろ?
447:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 09:16:52
>>445
作用時間が無限小のときだけど、力積は０じゃない。
>>407
なんとなく、こんなのがいいかと思う。
「運動量保存則」
一本の運動量ベクトル（全運動量）を、任意の二つのベクトルに分解。
「運動エネルギー保存則」
上記ベクトルの間で、３平方の定理が成り立つとき、運動エネルギーが保存される。
こうしておくと、分解したベクトル間が直角になるので、
題意の運動は、最初のベクトルを直径とする円上にあることが示せる。
448:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 09:19:19
>>447
あ、ぜんぜんダメだなこれは。
449:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 13:44:36
URLﾘﾝｸ(r.pic.to)
55番なんですが力学的エネルギー保存がイマイチよくわからないです。
なぜP、Qの運動エネルギーとPの位置エネルギーが失われ、Qの位置エネルギーが現れるんですか？
450:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 14:16:10
>>449
速度が小さくなるから、運動エネルギーが失われる
位置が低くなるから、位置エネルギーが失われる
位置が高くなるから、位置エネルギーが現れる（←初めて見る表現）
ってことでしょう。
解答例の式は、これだとよく分らんけども多分、
[得られたエネルギー] - [失われたエネルギー]＝0
をちょっといじったものだと思います。
失うとか現れるとかがよくわからなければ、
[さっきの全エネルギー]＝[あとの全エネルギー]
の式を書けばおｋ
451:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 14:45:14
>>449
＞なぜP、Qの運動エネルギーとPの位置エネルギーが失われ、Qの位置エネルギーが現れるんですか？
うｐされた模範解答は非常に書き方が悪いと思うな。いきなり ｘ という文字が出てくるけど、何の説明もないし。
その模範解答は無視した方がいいと思う。この執筆者はまず日本語の勉強をするべきだ。
最初にP、Qから手を離したときの位置を位置エネルギーの基準点として、上向きを正とする。
手を離した直後はP、Qがどれぞれ速さv0、位置エネルギーはゼロなので、系の総エネルギーは
1/2・mv0^2+1/2・Mv0^2 …(1) （注：位置エネルギーはP,Qともにゼロ）
下方に向けて初速v0で運動するPが、最下点で一瞬静止するまでの降下距離をｘとすると、
このときの系の総エネルギーは
－mgx＋Mgx …(2) （注：静止しているので運動エネルギーはP,Qともにゼロ）
系ではエネルギーが減衰する工程が見当らないから、エネルギー保存が成り立つと考えられるので、
(1)＝(2)。 設問に書かれているPが下がる距離はｘのことだろうから、これをxについて解けばいい。
452:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 17:18:01
問題じゃないんで、スレちだったら無視してください。
単振動を習ったんですが、x=Asinθから、最終的にF=-Kxの式まで導きました。
しかし先生が、高校だからこの順序で式を導いたんだとちらっと言っていました。
大学ではma=Fからxを導き出すんですか？
453:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 17:34:16
>>452
高校の微積じゃちょっと難しい、
微分方程式習っていて数学に自信有るんなら挑戦してみても良いかも。
454:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 17:39:41
>>440-441
すみません、どのようにすれば解けるのか教えてください。
（1）が特に疑問に思っているのでお願いします。
455:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 17:46:01
>>454
垂直方向に球が受ける力積を求める=>水平方向に球が受ける力積を求める。
456:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 17:53:21
>>453
ありがとうございます。
歴史的には単振動→等速円運動の順序だったんですか？
457:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 18:30:07
現行課程の前の物理ⅠⅡではⅠで単振動、Ⅱで円運動だったはず。
458:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 18:54:04 OfABQ+nM
静電気力が保存力になるのはなぜでしょうか。
教えていただきたいです。
459:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 20:34:07
>>458
保存力＝位置エネルギーが定義できる力
静電気力に位置エネルギーが定義できる＝
点Aから点Bまで電荷が動くときに、静電気力が電荷にする仕事が移動経路によらない
あとは何か参考書でもよんでね。
460:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 21:43:57
誰か>>398を詳しく頼む･･･
磁束が電流の何倍かを表す時の比例係数がインダクタンス？
イマイチ理解できない。
461:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 21:51:36
>>456
歴史的には の意味にもよるが
等速円運動の1方向成分（正射影）が
単振動と同じ形の運動をしているというだけで
円運動と単振動は全く別の運動なので念のため。
462:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 21:52:16
>>457
ありがとうございます。
Ⅰで波はやりますが、力学としての単振動はⅡでやります。
463:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 22:10:08
>>461
ありがとうございます。
つまり、単振動している物体の運動方程式を立てて、
それを解くと、たまたま変位が等速円運動の正射影と一致しただけ、ということですか？
"歴史的には"というのはあまりうまい言い方ではありませんでした。
聞きたかったことは、昔、単振動と等速円運動は全く別々に考えられていたか、ということなんですが、どうでしょう？
464:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 22:24:21 OfABQ+nM
>>459
ごめんなさい、点ＡからＢまで電荷がうごくとき、仕事が経路によらないっていうのはわかるんです。
その理由がわからなくて…。
基準の電荷に対して円となるように電荷を動かせば、力は仕事をしないからそれを利用して証明するってのはきいたんですが…。
465:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 22:28:46
>>464
クーロンの法則
466:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 22:29:18
>>463
前半はそういうこと。
後半は物理学史の専門家でないとちょっとわからない。
ただ、変速する円運動や半径の変わるもの、楕円運動も
含めた回転運動でひとつのカテゴリー
単振動の方は、外部から刺激をうけるもの、抵抗力などで
減衰するものも含めた振動運動でひとつのカテゴリー
別種の運動と捉えられていてもおかしくない。
実際、最も簡単な等速円運動と単振動で
類似しているだけだから。
467:４４２
09/04/11 22:30:29 9o/D3Z0z
>>444
>>446
回答ありがとうございます。
つまり
((1.475*1.326)/5.2)*6.27
の値を有効数字を意識して求めたいときには、
1.475*1.326の部分を計算するときは、4桁同士だから5桁まで求めるということですかね？
どなたかこの場合の計算の仕方教えていただけないでしょうか？
お願いします
468:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 22:32:01
ニュートン以前なら振り子と惑星運動は全く別ものだろう。
469:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 22:45:20
>>464
仕事を求める際には、点Aから点Bまでの経路を微小区間に切り刻んで
各微小区間での仕事をもとめて足せばいい。
基準電荷を中心として、半径が少しずつ異なる球面をたくさん
考えて、経路を切り刻む。
点Aと点Bを結ぶ２つの経路があったとして、半径rから半径r+drまでに
対応するそれぞれの微小区間での仕事が等しいことを言えばいい。
たとえば電荷qを点Aから点A'まで微小距離dLだけ動かすとする。
このとき、基準の電荷Qが作る電場から、
この電荷が受ける力（大きさkQq/r^2 ）のする仕事は
kQq/r^2 × dL cosθ
図を書くと dr = dL x cosθ がわかる。
ただし、drは距離の差（基準の電荷から点Aおよび点A'までの距離の差）、
θは移動方向AA'と線分QAのなす角度。
よって 上の仕事＝kQq/r^2 dr。これは半径rとdrだけによっているから、
２つの経路で等しい。
470:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 22:55:40
>>460
電流のまわりには磁場ができてる。
磁場中に（磁場に垂直に）微小な円盤（面積dS）を考えたとして、
その円盤を貫く磁束は
磁束Φ ＝ 磁場 × 面積 ＝ B dS
各点の磁場Bは電流Iに比例するから、上の磁束も電流に比例する。
その比例係数がインダクタンスL。つまり、Φ＝L I。
さて、コイルが１つある場合、コイルを貫く磁束はコイルに流れる電流に
比例する。この比例係数が自己インダクタンス。
コイルが２つある場合、一方のコイルに流れる電流が作る磁場が、
相手のコイルを貫き、磁束を作る。この比例係数が相互インダクタンス。
471:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 23:02:41
>455
ぉ・・・ぉお・・・それらしく解けました。
ありがとうございました
472:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 23:43:11
>>470
なるほど、磁束はB、Sに比例し、BはIに比例するから磁束はIの何倍かとおけるのか。
てことはL、Mを左右する条件にコイルのSが含まれてくるんかな。
理解してない部分がなんとなく分かった。サンクス。
473:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 23:43:46 CtQRqV/S
V=NΔφ／Δtの公式のNはどういった時に使うんですか？
474:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/11 23:55:25
>>466
ありがとうございました。よくわかりました。
475:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/12 00:03:20
>>473
その場合のφは、コイル一巻きあたりの磁束。
Nはコイルの巻き数。
コイル一巻き一巻きを電池だと思って
N個の電池を直列につないでるから、電圧がN倍に
なると思ってもいい。
476:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/12 09:24:56 GvhWL/Ly
どうしても納得のいかない問題があったので質問させてください。
反応式の部分は[核子、陽子]の順で書かせて頂きました。
以下のような問題です。
In a laboratory when aluminium nuclei are bombarded with α-particles, the following reaction may take place.
[4,2]He + [27, 13]Al -> [30, 15]P + [1, 0]n
This reaction is an example of
A. nuclear fission.
B. nuclear fusion.
C. natural radioactive decay.
D. artificial transmutation.
回答は D なのですが、核融合には違いないので
B も正解だと思うのですが
核融合には原子核が融合する以外の必要な定義があるのでしょうか？
477:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/12 11:07:12
どれが最も適当かという読解の問題じゃないかな。
「実験室で」α粒子を衝突させた という表現だと
人工的な核変換 というのがベスト。
また、通常、核融合というと質量の小さい核同士が
熱などで高速に達して起こる反応を指すことが多い。
この場合放射線源などを用いて崩壊時に生じた
α線を照射しているわけで、高温等で核融合を
起こしたのではなく高速粒子を外部から当ててるだけ。
核融合ではない とは言えないけどね。
478:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/12 11:40:58 Ze79RvZz
>>464
理解できました。
ありがとうございます。
479:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/12 15:55:24
>>476
Bもあっているが、その中で最も適した回答はＤ
ちなみにその反応式には続きがある
[4,2]He + [27, 13]Al -> [30, 15]P + [1, 0]n
[30, 15]P -> [30, 14]Si + e+
この反応式はジョリオキュリーが実験室で初めて陽電子を発見したときの式
人工核変換の一種だからDで間違いないはず
480:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/12 19:07:46
>>477>>479
詳しい解説ありがとうございます。
番号の大きい原子の生成は通常、
星の誕生、死亡時にしか行われないと思っていたのですが
高速粒子を当てる方法なら
キュリー夫人のいた時代でも出せるぐらいの
エネルギーで行えたのですね。
大変勉強になりました。
481:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/13 20:33:47 GR5coR0s
水平とのなす角が30°の斜面上を滑り下りる木片について、次の(１)、(２)
の加速度の大きさを求めよ。重力加速度の大きさを9.8m/s^2
(１)斜面が滑らかな場合←これはわかりました(4.9m/s^2)
(２)斜面と木片の間の動摩擦係数が0.20の場合←これがさっぱりわかりません
ヒントよろしくお願いします
482:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/13 21:07:24
>>481
・重力を斜面に垂直な成分と水平な成分に分解<=ここまではやってるね
・垂直な成分＝斜面からの垂直抗力=>動摩擦力を得る
後は判るね。
483:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/14 15:46:23 JNP0pXzl
内のりが直方体の容器に水が入っているところへ、
直方体の木片を、上から力を加えて沈めていくところ
(木片の上面が完全に水没するまで) を考えます。容器の水はあふれないとします。
木片の下降速度が一定ならば、水位の上昇する速度も一定になるはずですが
(つまり、水位の時間変化をグラフで書くと直線になるはず)、
では木片に上から加える力が一定の場合、水位の上昇の様子はどのようになるでしょうか？
484:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/14 20:39:20
>>483
浮力の大きさは押しのけた水に働く重力の大きさと同じ。
ということは、木片の変位に比例して浮力が変わるね。
ん？ 変位に比例する力？ ばねに似てるなあ。
あとは自分で考えよう。
485:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 07:02:30 PhX3M8rL
問題ではないのですが質問させてください。
水平投射と斜方投射で水平投射の鉛直方向には自由落下で斜方投射の鉛直方向は鉛直投げ上げになるのはなぜですか？たまに区別がつかなくなるので理由を教えてください。
486:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 08:38:14
>>485
区別しなきゃいけない理由があるのか？
全部斜方投射と考えて、初速度を水平と垂直方向各々に与えればいいと思うが。
487:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 15:24:23
すいません、物理以前の問題になるかもしれませんが教えてください
物理のエッセンスの電磁気の一番目の問題です
帯電した小球A,Bがあり、Aの電荷は＋２×１０x^－６Cで、１０ｃｍ離れたBから
右向きに９０Nの力を受けている。Bの電荷はいくらか。
という問題で公式に当てはめれば
９０＝９×１０x^９×2×１０x^－６q/0.1x^２
になるとこまではまあわかるんですがその後の計算過程がわかりません。
解答を見るとq＝５×10x^－５となっていて最終的には－５×10x^－5Cとなっているんですが
自分の計算だとなぜか0,0002でとまってしまいます
レベルの低い質問で恐縮ですが計算過程がよくわからないのでよろしくお願いします
488:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 16:05:58
きちんと整理して移項。
大体１０を掛けたり割ったりってのは
桁が変わるだけだから仮に無視すると
左辺が９で
右辺が９×２×ｑ だから
２が入るのはおかしいってわかるだろ。
489:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 16:18:03
今日大学のテストで放物線の軌跡が求まらず絶望しますた
等加速度運動(特に放物運動)する物体の軌跡の求め方を教えて下さい
自分はxとyのパラ表示からいこうと思ったけど、消去しきれず爆死しますた＾＾
490:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 16:20:56
>>489
tを消去する
491:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 16:27:10
>>490
ｇと初速Ｖ(両方向)はどう消すんですか？？
492:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 16:36:48
X=V0*cosθ*t Y=V0*sinθ*t-0.5*g*t^2
t=X/(V0*cosθ)
Y=V0*sinθ*X/(V0*cosθ)-0.5*g*{X/(V0*cosθ)}^2
=X*tanθ-X^2*g/{2*(V0*cosθ)^2}
493:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 17:28:50
>>491 冗談で言ってるのか？
494:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 18:29:29
>>492
ありがとうございます＾ω＾
>>493
大マジで言ってました、サーセンｗｗｗｗ
消去できるわけがありませんねｗｗｗｗ
ガチでバカです(´･ω･｀)
はぁ…………orz
495:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 18:29:44
物理における"系"とは何を表しているの？
496:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 18:53:50
単振動についてなんですが、
力のつり合いの位置を座標軸の原点にしなくてもいい、と物理のエッセンスに書いてありました。
そこで、単純なばね振り子の自然長の位置を原点としてみたらうまくいったのですが、
端を原点とするとうまくいきません。
URLﾘﾝｸ(www.dotup.org)
座標軸の原点で、物体にはたらく力の合力Fは、
F=mg-kx=-k(x-mg/k)
X=x-mg/kとすると、
F=-kX
振動中心は、X=0すなわち、x=mg/k
ここで、座標軸のx0での力のつり合いより、
mg=k(x-x0)∴mg/k=x-x0
よって、x=x-x0∴x0=0
…？となります。
振動中心はx=x0となると思うのですが…
497:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 20:09:53
初期条件をしっかり書こう。
推測するに自然長で初速０で運動を
始めたのだろう。
誤謬の原因は一定量と変化量を混同していること。
下端を原点とすれば自然長の座標ｘ＝２mg/k（定量）
座標mg/kからの変位Ｘ＝mg/k（定量）を用いて
合力は下端で－ｋＸ＝－ｍｇとなるまでは正しい。
この後Ｘ＝０なのでとか頓珍漢なことをやりだすから
話がおかしくなる。
Ｘ＝０というのは振動中心と下端までの変位が
一致する条件なので「つりあいの位置で静止している」と同じ。
静止していれば中心と端が一致するのは当たり前。
498:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 21:02:30
>>497
すいません。
物体を釣り合いの位置から座標軸の原点の位置まで引っ張って静かに離したとき、です。
499:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 21:14:26
URLﾘﾝｸ(uproda.2ch-library.com)
画像も変だったんで修正しました
500:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 21:32:58
おｋ
よく見たら下向き正だな。ｘ＜０か。
なら原点での伸びが－ｘ（定量）で
君と同じように展開すると
座標軸の原点で、物体にはたらく力の合力Fは、
F=mg-k（-x）=k(x+mg/k)
X=x+mg/kとすると、
F=kX
このＸ（定量）は「位置-mg/kから自然長の位置までの変位」を
下向き正で取った負の値になる。
これをＸ＝０とみなすのは「自然長と-mg/kの位置が一致」
つまり「静かに放した点（原点）より上にmg/kの位置に自然長がある」
要は「釣り合いの位置で静かに運動を開始したら静止したまま」という条件。
で、中心と端が一致するのは当たり前。
501:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/15 23:41:54
すいません、まだよくわからないんで、別の例を。
URLﾘﾝｸ(uproda.2ch-library.com)
位置xでの物体Pにはたらく力の合力Fは、
F=mg-kx=-k(x-mg/k)
X=x-mg/kとすると、
F=-kX
また、ここで、つり合いの位置でのばねにはたらく力を考えると、
mg=kx0∴mg/k=x0
ゆえに、物体PはX=0すなわち、x=mg/k=x0を振動中心とする単振動をする。
これはうまくいきます。
物理のエッセンスではこう書かれています。
URLﾘﾝｸ(uproda.2ch-library.com)
502:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 00:42:17
>>501
>>497 が言ってることだが、任意の時刻の物体の位置を表す（時間に依存して値が変化する）量に名前をつけていないのが混乱の原因。
503:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 00:55:14
>>501もおかしいですか？
実際にどうすればいいんですか？
一週間くらい考え続けて、もうどつぼにはまって抜け出せないです…
504:497
09/04/16 09:19:32
…君の>>499の図だと
「自然長から伸ばして運動を開始したときの
自然長の位置がｘ」であって
時間とともに変化する量では扱えないんだよ。
>>501の解法はその段階ではボロが出ていない。
これも放した位置（定量）と運動中の位置（変量）を
混同しているけど、この場合力のつり合いを求めるまでは
放した位置の条件を使わないから。
>>499であれ>>501であれ運動を始めたときの伸びを
ｄなりｌなりで置いて、運動中の位置をｘと置けば正しく表せる。
505:497
09/04/16 09:53:01
>>499の図、よく見るとマイナス入ってるな…
（なんというか、設定が読み取りにくい）
「自然長から伸ばして運動を開始したときの
自然長の位置が-ｘ」ね。
>>500をその設定でもう一度書くと
原点での伸びがｘ（定量）で
座標軸の原点で、物体にはたらく力の合力Fは、
F=mg-kx=-k(x-mg/k)
X=x-mg/kとすると、F=-kX
ここまでは間違っていないが
このＸ（定量）は「原点でのばねの伸びからmg/kを引いた長さ」になる。
これをＸ＝０とみなすのは「静かに放した点は伸びがmg/k」
という条件、で結論は同じ。
506:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 10:10:37
>>495
注目している世界
507:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 17:14:50
ちょいと重力について質問させてください
傾きがθのなめらかな斜面に質量mの物体をおきます
置いた点をＡ、斜面の終点をＢとし、ＡＢの高さをhとします（斜面がhではない）
ここで、Ａから手を離した時の、Ｂ点での速度を求めたいのですが、これって自由落下で考えてはいけないのでしょうか？
Ｂ点での速度をｖと置き、鉛直下方向に成分分解(vsinθ)して、
v^2-v0^2=2axに代入し、(vsinθ)^2-0^2=2ghで求まるかな…と思ったのですが回答はぜんぜん違いました
どこかでなだらかな斜面でも鉛直方向では自由落下が使える…と思い違いかもしれませんが、見た記憶があり気になって…
どこが違うのでしょうか？
力学的エネルギーでの位置エネルギーmghの保存となんか勘違いしちゃったのでしょうか？
一応間違った後違う手法でやったら合ってましたがどうしても気になったもので…
よろしくお願いいたします
508:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 17:26:58
斜面にめり込まないように支えている力を忘れている
509:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 17:50:04
ということは高校物理じゃできないんですかね…
ちょっと残念
510:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 17:58:42
いやいや高校物理で十分できる範囲内だぞ
というか基本レベルですらあると思うが
>>507を見る限り、公式をただ適用しただけで図を書いて現象を理解しようという気が見られないように思われる
図をかいてみたら？
511:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 18:00:48
あぁ、図は書いてるか・・・酔ってる頭で考えたからわけのわからんこと言ってしまった
もう変なこといいたくないから答えだけいっておくと、
エネルギー保存は成分関係なくスカラーで保存されるということだ
512:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 19:05:48
>なだらかな斜面でも鉛直方向では自由落下が使える
使えない。
水平に近いゆるやかな斜面を考えれば
どう見ても斜面上の加速度は
自由落下の加速度（重力加速度）より小さいだろ。
更に、その加速度の鉛直方向成分は小さい。
513:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 19:16:39
>>505
わかりました。>>496では原点があちこち動くことになりますね。
これで合ってますか？
URLﾘﾝｸ(uproda.2ch-library.com)
-xでPにはたらく力の合力Fは、
F=mg-k(x1-x)=-k(x1-x-mg/k)
ここで、-x0での力のつり合いより、
mg=k(x1-x0)∴mg/k=x1-x0
よって、F=-k(x1-x-x1+x0)=-k(-x+x0)
X=-x+x0とすると、F=-kX
ゆえに、物体PはX=0すなわち、x=x0を振動中心とする単振動をする。
マイナスはつけなければよかったです。
514:513
09/04/16 19:26:05
>>501をこの条件にするとどうでしょう？
URLﾘﾝｸ(uproda.2ch-library.com)
515:505
09/04/16 19:40:30
>>513
おｋ
基本的に物理では原点・軸・正方向をどう取っても
正しく処理すれば解くことができる。
ただ、変な設定にすると途中が煩雑で分かりにくくなる。
>>514
その設定で釣り合いの位置を求めるのなら
問題無い。振動の運動状態まで求めるなら
ある位置の座標を定める必要がある。
516:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 19:57:16
>>515
ありがとうございます。
釣り合いの位置とは振動中心のことですか？
また、振動の運動状態とは速さのことですか？
517:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 20:43:33
万有引力で引き合って太陽と地球がくっつかないのはなぜですか？
518:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 20:48:55
ぐるぐるまわっているからです。
519:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 20:49:48
>>517
落ちる前に移動するから。
右足が沈む前に左足を出せば空も飛べるはず。
520:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 20:53:59
a∝bかつa∝c⇒a∝bc
となりますが、
⇒a∝b+cでだめなのはなぜでしょう？
片方を隠せばもう片方に比例することになりませんか？
521:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 21:09:20
>>516
釣り合いの位置が振動中心となる。
運動状態は各時刻における
位置・速度・加速度などのこと。
522:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 21:51:53
>>520
a∝bかつa∝c のとき a∝b+c にならないって教わったの？
523:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 21:57:30
習う習わないじゃなくてもう頭が悪いっつーかセンスなさすぎって世界だと思うんだが・・・
それって教わらないとわからないことか？
524:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 22:09:19
>>520
比例というのは、一次関数のうち、グラフが原点を通るもののことね。
a∝b+cだと、原点を通ってないじゃない。
525:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 22:51:26
a∝bかつa∝c⇒a∝(b+c)のつもりじゃないの
526:525
09/04/16 22:54:02
あっ、ダメか。
527:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 23:07:35
a, b, c を変数、X, Y を定数として、
b=X*a かつ c=Y*a なら b+c=(X+Y)*a で b*c=X*Y*a^2 になるんだけど、
こういうのは
b∝a かつ c∝a のとき (b+c)∝a で (b*c)∝a^2 と言うんじゃないかなあ
528:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/16 23:09:34
>>520
まず最初っから間違ってるだろ
＞a∝bかつa∝c⇒a∝bc
>>525
合ってんじゃないの
529:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 01:28:16 g2emNLwo
物理初心者です。
モンキーハンティングがわかりません。
原点Ｏから水平距離ｌだけ離れた地点を点Ｂとし、点Ｂの真上の高さｈのところを点Ａとする。
原点Ｏから小物体Ｍを初速度νで点Ａに向かって投げると同時に、点Ａから小物体Ｎを自由落下させる。
そうすると初速度の大小に関わらず(ただし、Ｍが線分ＡＢ上をノーバウンドで通過する範囲)ＭとＮは線分ＡＢ上で必ずぶつかりますよね。
何故ですか？
530:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 01:49:02
続き
教科書ガイドには相対速度を考えて、Ｎから見たＭの運動が等速直線運動だからみたいな感じで書いてあるんですが。
何故等速直線運動なのか？何故必ずぶつかるのか？Ｍを投げる時、点Ａの真上や真下に向かって投げるとＮにぶつからないのか？がわかりません。
よろしくお願いします。
531:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 02:18:19 jGxXiKtS
>>530
＞何故等速直線運動なのか
MとNの加速度が等しいから
仮に無重力空間で行なえば、玉は直線運動するからヒットするのは当たり前だよね
では次に、この実験を空中の部屋の中（エレベーター内）で行い、
玉を打ち出した瞬間に部屋全体が自由落下するような場合を考えてみれ
部屋の中の人から見れば無重力での射撃だから、当然ヒットする
部屋の外の人から見れば、これがつまりモンキーハンティング
これでわかる？
532:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 03:03:53
回答ありがとうございます。
無重力だと小物体Ｎが落下しないで点Ａに固定されていて、小物体Ｍも重力がないので、下に落ちてこないで、Ｎに一直線に向かうから、必ず当たるということですね。
ただ、『加速度が同じだから』というのが良くわかりません。
あと『ＭがＮにぶつかるのは、ＭをＮにむかって投げた時のみ』ということなんでしょうか？
ということは、Ｍを適当に投げてＮにぶつかったら、ＭはたまたまＮにむかって投げられていたということでしょうか？(そうじゃないと無重力ではＭがＮにぶつからないですよね？)
よろしくお願いします。
533:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 12:27:01 a/PUWaSz
電荷Q1とQ2は普通に足せますか？
534:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 12:30:57
>>533
死ね
535:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 12:43:19
マルチ氏ねって書かないと。
536:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 12:43:41
>>535
じゃあ氏ね
537:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 12:54:16
メコスジ物理でわからない悶題を膣悶するスレpart.６９
538:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 19:27:40
天井に固定された滑車に糸を巻き付きて、糸の両端におもりを付けたとき、おもりにはたらく糸の張力が等しくなるのはなぜですか？
幾何的に証明できますか？
539:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 19:50:23
ありがとうございました。ようやく抜け出しました。
540:539
09/04/17 19:52:15
すいません、>>539は>>521へです。
541:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 22:31:15
URLﾘﾝｸ(www.dotup.org)
よくある問題で、慣性力を使えば簡単ですが、
地面の人から運動方程式を立てて求めるにはどうしたらよいでしょうか？
542:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/17 23:09:24
>>541
Pの大きさは考えるけどQは大きさ無視かな？
Qの座標を(x,y)、B点を(X,0)とかおいてみて、
x、y、Xそれぞれの運動方程式
Pの力の釣り合いの式
あとは、Qの相対加速度が斜面の接線方向を向いているということを表す式(θ一定ならyをx-Xのtanで表してもいい)
を、書いて解く。
xとXの第二次導関数が求まればいいんじゃない。
式５つあるからx、y、X、P･Qそれぞれの垂直抗力全部求まるけど。
543:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 14:37:46
>>542
ありがとうございます。
すごく手間が掛かりますね。慣性力は偉大ですね。
544:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 19:43:29
長さ0.20mの試験管をさかさにして水中に沈めたとき、水は管口から8.0×10^-2
のところまで浸入した。管口までの水の深さは何mか。ただし、大気圧を
1.01×10^5Paとし、温度は一定とする。
ボイルシャルルを使うのかなと思うのですが
式が立てられません。
お願いします。
545:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 19:48:44
>>544
ところどころ単位が書いていない。
ここで変化している要素を書き出せば自ずと使う公式がわかるはず。
546:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 19:53:51
>>水は管口から8.0×10^-2m
です。すいません。
水中に入れる前→入れる後の変化を考えるんですよね？
547:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 19:55:43
>>544
たぶん、試験管内の空気の温度が一定と仮定してもいいのでしょう。
はじめ20cmの空気柱の長さが12cmになったのだから、
体積は12/20倍になった。温度一定なら、圧力と体積は反比例するから
圧力は20/12倍になったわけだ。
あとは、水圧が大気圧の20/12倍になる深さを求めたらいいだけ。
548:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 19:57:49
>>546
つまりそういうこと。
入れる前→入れた後で変化してる要素を見れば使う公式がわかるはず。
これ以上言うと答えになるからあとは頑張れ
549:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 20:01:55
>>547
そこまで言ったら殆ど答えだろ。
>>1を何回も読み返せ。
550:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 20:08:28
>>547-549
分かりました！ありがとうございました。
551:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/18 20:10:22
>>549
いや、問題文が少し不親切だと感じた。
ほかにもっと勉強すべきこと、考えて理解すべきことはある。
たとえば、試験管内の空気の圧力が、試験管の下端での水圧に
等しいとおいていいのはなぜか、とかね。
この問題はたぶん、圧力をつかって、釣り合いの式をたてるのが目標。
気体の性質で混乱させるのはかわいそう。
552:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 00:05:16
三角プリズムを用いて白色光を分散させたとき、屈折率が最も大きな色の光は何色か。
①赤②黄③緑④青⑤紫
この問題はどうやって判断すればよいのですか？
553:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 00:09:30
>>552
虹を見たことある？
554:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 01:57:21
>>553
波長が小さいほど屈折率が大きくなるんですよね？
なぜそうなるかというのは高校物理では説明できませんよね？
555:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 02:06:23
>>554
ヒントは光は波動と粒子の二面性を持っているということ
あとは頭の回転が良ければ高校の知識で十分解決できる
556:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 09:20:45
>>555
そうなの？
可視光より広い波長範囲で考えれば
波長に対して屈折率は単調減少じゃないと思うけど。
それもわかる？
557:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 16:31:55
>>556
問題では可視光の範囲で考えることだからそれは関係ない。
まずなぜ光が屈折するのかという所から理解してその後キャリアを理解すれば、
波動と粒子の二面性だけで説明できると思うのだが。
558:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 17:00:37
波動と粒子の二面性っていうか
ただの高校物理の波の問題だろ
559:552
09/04/19 17:09:46
皆さんありがとうございます。
可視光はどの色でも振動数は変わらないんですか？
560:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 17:40:14
>>559
教科書の光についての部分を何回も読み返せ
561:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 17:54:36
は？
562:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:02:42
>>561
ひ？
563:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:11:04
ふしぎな国の
564:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:18:07
ナディア
565:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:28:08 DWlTRlLy
ドップラー効果の問題なんですが
音源は固定されていて観測者は動くのですが
観測者の進行方向が観測者→音源の方向と
θの角度をなすように移動する場合は
どういう風に式を立てればいいのでしょうか？
図に描いて考えてるのですが
ドップラー効果の式までたどり着けません
どなたかお願いします
566:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:29:20
サインとコサインってしってる？
ここまで言っても分からない？
567:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:30:01 DWlTRlLy
連投すみません
上の補足です
与えられてるのは観測者の速度vと
音速Vに音源が発する振動数fで
観測者に届いた音波の振動数を求めよという問題です
568:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:31:34 DWlTRlLy
サインコサイン使うのは分かるんですが・・・
二等辺三角形を使って考えればいとおもうのですが
そうするとうまくサインコサインを使えないし
569:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 18:57:53 DWlTRlLy
すみません
問題文に何気なく書いてあった近似条件を使えば
何とかなりそうです
スレ汚し申し訳ない
回答してくださった方ありがとう御座いました
570:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 21:06:17 BZLzIYBK
点電荷とは何ですか？説明してください
571:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 21:14:29
>>570
>>1
> ・質問者は何が分からないのか、どこまで考えたのかを明記しましょう。
572:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 21:23:27 BZLzIYBK
これって考えて分かるものなんですか？
573:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 21:26:09
>>572
じゃあググれ
574:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 21:40:11
「調べても○○の所が理解できません」とか
「～～という意味ですか？」とかならともかく、
その聞き方だと「自分で調べるのめんどい」
っつー姿勢に見えるんだよな
575:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 22:10:29
>>570
ρδ（ｒ）
576:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/19 22:17:25
>>572
考えているうちにノーベル賞もらっちゃった人も居るぐらいだから
何事もやってみるもんだとは思う。
577:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/20 00:35:52
風が吹いているときのドップラー効果の問題なんですが、
風が吹いてるとき、音の伝わる速さが変わるから、
観測者が観測する音の振動数も変わりますか？
578:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/20 00:49:42
音速がV、観測者方向に音源の速度がv、観測者方向に風速がu
V
ｆ’＝------×ｆ
V-v-u
579:ご冗談でしょう？名無しさん
09/04/20 12:04:36
それだと音源が動いてなくても（v＝０）
風が吹くだけで音程が変わるぞｗ
580:578
09/04/20 14:10:10
ゴメン。間違った。音速がＶ→Ｖ＋ｕになるんだった。
V+u
ｆ’＝-------×ｆ
(V+u)-v