高校物理質問スレpart34 [無断転載禁止]©2ch.net
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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part33 [無断転載禁止]©2ch.net
http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/sci/1484711750/ ・ wolframalpha
http://www.wolframalpha.com/
使用例：
x^2 - x + 1 = 0
(d/dx)(1/x^12 - 1/x^6) = 0
a(n+2) = a(n+1) + a(n)
integrate x = 0 to infinity, x^n * exp(-x)
・ MS 標準の電卓
[Windows] + R -> "calc.exe" で実行。
■よく使うギリシア文字と対応するラテン文字
α (a, A) : アルファ (alpha)
β, Β (b, B) : ベータ (beta)
γ, Γ (c, g, C, G) : ガンマ (gamma)
δ, Δ (d, D) : デルタ (delta)
ε (e) : イプシロン (epsilon)
φ, Φ (f, p, F, P) : ファイ (phi)
χ (c, k, x) : カイ、キー (chi)
κ (k) : カッパ (kappa)
λ, Λ (l, L) : ラムダ (lambda)
ω. Ω (o, O) : オメガ (omega)
π, Π (p, P) : パイ (pi)
ψ, Ψ (p, P) : プサイ、プシー (psi)
ρ (r) : ロー (rho)
σ, Σ (s, S) : シグマ (sigma)
τ (t) : タウ (tau)
θ, Θ (t, T) : シータ、テータ (theta)
ξ (x) : グザイ、クシー (xi)
η, Η (e, y, E, Y) : イータ、エータ (eta)
ζ (z) : ゼータ、ツェータ (zeta) ■よく使う記法
A^n, A^x, A^(-1) : 上付き
z^*, z^c : z の共役 (随伴)
x^(-1), f^(-1)(x), sin^(-1)(x) : 逆数、逆関数
E_{destroyed}, P_{eq}, P_n : 下付き
a_n, a(n), a[n] : 数列 {a_n} の n 番目
n^√(f(x)^m), f(x)^(m/n) : f(x) の n 乗根の m 乗 (= m/n 乗)
nCm, n_C_m, C^n_m, C(n,m) : 二項係数 (組み合わせ)
A mod B, A % B : A を B で割った余り (剰余算)
log(x), ln(x), log[a](x), log_a(x), log(a,x) : 常用対数、自然対数、底 a の対数
(d/dx)^n f(x), f^(n)(x) : 関数 f(x) の x についての n 階微分
u・v, <u,v>, (u,v) : ベクトル u, v の内積
u×v, u x v, u X v : ベクトル u, v の外積
lim_{ x → c } f(x)/(x - c) = a : 関数 f(x)/(x - c) の x → c の極限が a に定まる
lim_{ x ↑ c }, lim_{ x → c^-}, lim_{ x ↓ c }, lim_{ x → c^+} : 左極限、右極限 (片側極限)
∫_[a, b] f(x) dx = F(b) - F(a) : 関数 f(x) の区間 [a,b] での積分
P∫_[a, b] 1/(x - c) dx : x = c を除いて積分（主値積分）
∮_D f(ξ)dξ : 閉じた領域 D 上の積分 (閉経路の線積分、閉曲面の面積分)
Σ_{n = p,...,q} a(n) = a(p) + a(p+1) + ... + a(q) : {a(n)} の n = p から n = q までの和
Π_{m = r,...,s} b(m) = b(r) + a(r+1) + ... + a(s) : {b(m)} の m = r から m = s までの積 実際の振り子時計では振り子の減衰を抑えるために最下位置で外力機構により加速している
ある程度の適当な加速をしても振り子の周期が変わらないことを高校程度の物理で証明できますか
振り子の角度や変位量は小さいとした場合。 時間を表現する時、「時間が早い・遅い」では✖なのですか？
「時間が短い・長い」と書くように言われました。なぜですか？ >>12
物体運動の空間位置と時間間隔がグラフ上で同様な長さとして表現できるから
さらに、相対性理論によれば時間は３次元空間と一体の幾何学量である。
速い遅いは時間（間隔）の基準による比較表現 質問です。
ニュートンの万有引力の法則では、質量と距離がパラメータ。
質量に関して。
仮に、地球と太陽並みの質量の、冷たく凍った星があったとして
それらの間でも、成り立つの？
例えば、質量100とか1000トンの鉄球同士で引力を調べた例などありますか？ >>11
sinθ≒θの近似が成り立たない範囲においてT=2π√(l/g)を成立させる為には
F' = sin( x / l ) - sin θ + kv
だけの外力を与えればよく、もっと言えば1周期のどこかで適当な余剰分の運動エネルギーを与えればいい >>19
＞sinθ≒θの近似が成り立たない範囲
実際の振り子時計も振れが小さく近似が成り立つ範囲だと考えられるが
＞F' = sin( x / l ) - sin θ + kv
ぜんまい駆動の振り子時計は機械爪で、電池式の振り子時計は電磁石コイルとトランジスタ１個程度の回路だから
そんな関数式の力など全く出力できない、かなりアバウトとしか見えないがそれでも周期は保たれてる。
振り子の周期が或る程度の速度変動にも依存しないと簡単に説明できるのか 変わらないように経験的に調節してるだけだろ
アホかよ 運動エネルギーの減衰項の係数は材質と媒質によって一意に定まるので、周期が変わらないとみなせる範囲の必要エネルギーを実験的に見つけてしまえば、製品的には問題ない。 まあ、実際のところレトロな振り子時計は年月が経てば周期が長くなる(遅れる)わけでだな θの振幅が変わらないように調整すれば周期は一定になる。
振幅が変わっても一定になるようにθの関数として調整する必要などない。 ゼンマイは巻いた時点で力が最大で伸びればかなり弱くなる
乾電池は新品が最大電圧で1.6V程度で1.0Vまで使用ならば電磁力はかなり弱くなる
振り子の加速力が変動しても原理的に振り子の周期は保たれるのか
それとも
θの振幅が変わらないように自動調整する機構が振り子時計にあるのか >>23
当然、時計には経年変化の調整用に振り子の重心長が変わるネジの錘が付いている。 あれはそのためにあったのか
と言ってもどれくらい調節すればいいのか見当もつかぬ 太陽に電池、地球に電球を置いて線でつなぎます。
点灯スイッチが太陽側にあるとき、スイッチをオンにした場合、約8分後に地球の電球が
点灯するでしょうが、スイッチが地球にあるときでもやはり8分後に点灯するのでしょうか？ 超伝導でもなきゃ抵抗が大き過ぎてどうしようもないし
超伝導にするには熱すぎる
もっと寒い所で問題を設定しな いや、たぶん太陽と同じ距離に電池があるときの思考実験だろ（笑） >>30
スイッチ周辺から電流が流れ始めるから、太陽のところにスイッチがあれば８分後、
地球のところにあれば瞬時。もちろん、電流が少しでも流れれば点灯するとしての話なので、
ある程度電流が流れないと点灯しない設定なら話は変わる 前スレで気になっていたのですが、
回転するコマは倒れずに歳差運動をすることを
角運動量保存則を使わず定性的直感的に説明できますか？
例えば中学生でもピンとくるような。 そういう本質的な質問には答えられないのが２ちゃんクオリティ。
しょせんは雑魚ばっか。数式いじりの物理知らずしかいない。 煽れば答えるかもと能天気に考えるバカでないなら自分がさくっと答えればいいのに >>36
そもそも角運動量保存則は関係ないが
コマの両端で偶力になる事を図示すればいい アホかよ。
角運動量の時間微分が全モーメント(偶力)に等しいという
角運動量保存則によってコマの歳差運動は説明されてるだろ。
何が関係ないだアホザル。
偶力だけなら回転していないコマでも同条件だから
何の説明にもなってないし、
量子論、相対論のインチキ宗教を知ったする前に
まずは回転するコマはなぜ倒れないのか角運動量保存則を使わずに
定性的に説明してみろってことだろアホが。
くっくっく ああ、コマの場合は
力のモーメントは偶力のモーメントであり、
重力のモーメント(@重心)と
床からの垂直抗力のモーメントによるものだ。
ま、ワシは定性的に説明できるが
ここのアホザルどもではまず無理だな。
相対論や量子論や素粒子論のデタラメさを
見抜けないサルには無理だ。
くっくっく 高校生の物理の問題を教えて欲しいです。
初歩的な事かとは思うんですが教えてくれる人もおらず、自分一人で出来る程の頭も持っていないので御教授願いたいです。
鉛直投射の問題です。重力加速度は9.8m/s^2とする。
(1)初速度29.4m/sで鉛直上方に投げ上げた物体が最高点に達するのは何秒後か。
？秒後
(2)最高点の高さは何mか。
？m
(3)高さ24.5mに達するまでの時間はいくらか。
？秒後と？秒後
読みづらかったり分かりづらかったりするかもしれませんがお時間のある方がいらっしゃいましたら是非お願いいたします。 y = v0・ｔ - 1/2gt^2
最高点のｙは２つの出し方があって
①dy/dt=0からｔを求めてｙを出す。
②ｙの式をｔの-（ ）＾２の形にして-（ ）^2の部分がゼロとなるようなｔを求めてｙを出す。
要は最高点とはどういう条件の時かが問題のすべてであって、
①は凸グラフの頂点（よって微分がゼロ）という意味で最高点になり、②はマイナス部分がゼロという意味で最高点になる。
あとは数字入れるだけなので自分でやれよ。
くっくっく 村瀬生光です。
８５００万円振込完了しました。
下記より受取可能です。
chiebukuro.yahoo.co.jp/my/k・u・ma・ha・nter777
detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question.php?request_type=3&request_nn=k・um・ah・anter777 F=ma=-mg=md2y/dt2より
-g=d2y/dt2
ｔで積分して
-gt=dy/dt+C、t=0のときの初速dy/dt=v0なのでC=-v0
よって
dy/dt=v0-gt
tで積分して
y=v0・ｔ - 1/2gt^2+D、t=0のときy=0なのでD=0
よって
y=v0・ｔ - 1/2gt^2
くっくっく Jupiter聞きながらシュレディンガーとか考えると良いですよねｗ
AFPBB Newsなんて見ちゃったりして 高校物理と大学の物理って結構違うんですかね？
宇宙とか素粒子とかすごく興味あるし自分で何かを研究するのは楽しそうだけど力学とかやってても全然楽しくない物理学科行く人って高校物理の勉強とかやるのも面白いと思ってたんですか？ 物理学科に憧れで入ってくる文系肌の人は
高校以上に大学で面白くないと思ってるぞ 有人月往復の前倒し断念
http://www.asahi.com/articles/ASK5F2FYWK5FUHBI004.html
着陸はおろか、往復すら無理だとよ。
アポロに騙されてる連中って
もはや絶滅危惧種だろ。
くっくっく 初学者です。モーメントの単元の、棒の釣り合いの例題レベルで、
「片側を壁からの糸で釣り、片側を摩擦のある壁に当てて、静止する時の、棒と糸の作る角度θを求める問題」で、
力の作用線の交わりから図形的に解く時、
壁からの効力の向きが棒と作る角度も同じくθだから・・・、と説明されたんですがそれは明白ですか？
水平の場合に限ると思うんですが。当然水平になるということでしょうか 運動の法則と運動方程式で分からないところがあります
①「加速度a↑の大きさは力F↑の大きさに比例し質量mに反比例する」を式にするとなぜ「a↑=k×(F↑/m)…⑴」になるのか
②⑴式でk=1として式を変形するとma↑=F↑が得られるがなぜk=1とするのか >>56
余計なことは考えずに、ma=Fと覚えましょう
そのようなことがわからなくても全く問題ありません >>52
壁がいくつあるのかな？
日本語はこういうときに不便。
>>56
１）比例する、反比例するとはどういうことなのか？
２）質量と加速度から力の大きさの単位を定義しているから、かな。
「力学」の名称どおり、力を最初に定義するから比例定数はいらない（＝１）
他の法則ではその力の単位を使うからそれぞれ比例定数が必要になる。
万有引力の法則、クーロンの法則、弾性率など よい子の理科みたいな質問で恐縮ですが、
下記の（１）は四捨五入せよと書いてありますが、
単にグラフから３０度と５０度の間で４０度が正解になりませんか？
（２）は800cal/分だから（３）も四捨五入の必要がなく単に56Wで
いいのではないのですか？
http://i.imgur.com/eTw9zEF.jpg （１）は正解にならない ちゃんと式立てて考えればわかる
（２）は熱の仕事当量（水の比熱）に4.19使うとかなら必要
4．2なら四捨五入は要らない （１）は26.7℃ですね。
ありがとうございました。 ・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。
ヒント 問題文に事細かく書いてないが こういう場合簡単に
イトカワを一様な層構造の球体とみなして
及ぼす万有引力は中心の一点に全質量があるとして考えていい
というかそう考えないと高校生じゃ無理 丸投げしたいくらいに万有引力やら重力やらをどう扱って解けばいいのかわからんとです ・イトカワの及ぼす万有引力がそのまま重力になる
・イトカワ・はやぶさの質量は変わらんから両者の距離で重力は定まる
・周回する点の重力加速度がそのまま周回する向心加速度になる
教科書で円運動と万有引力の法則を見直して
それでも分からなかったら色々と諦めなさい 追加
・与えられた条件で楽に値を求める方法は
第一宇宙速度の導出が参考になる 非保存力と仕事の経路について質問です。
質量mの物体を鉛直上向きにhだけゆっくり手で持ち上げたとします。このとき手がした仕事はmghです。そしてエネルギー保存からして0からmghに増えているので、この増えた分が非保存力、つまり手がした仕事だというのは理解しています。
問題はここからです。次は上げる高さを2hにします。すると手がした仕事は2mghです。そこからhだけ下げます。つまり1回目と同じ高さにするのです。高さ2hからhに移動させたときの手がした仕事は-mghです。
よって1度2hまで上げてからhに戻した時の仕事は2mgh-mgh＝mghとなります。
これは単純にhだけ上げたときの仕事と一致します。つまり経路によらず一致したということです。
経路によらず始点と終点で決まる力は保存力ですよね？
しかし最初のエネルギー保存で考えると手の力は非保存力なのです。
これは一体どこが間違ってるいるのでしょうか？
手の力を非保存力とする参考書がほとんどですが、手の力は常に保存力である重力と等しいのだから保存力になるとも考えてしまいそうです。 >>75
でも参考書4冊、他いろいろなサイトを見ても手による力は非保存力だと書いています。もちろんエネルギー保存から考えると明らかに非保存力なのですが、経路によらない事例もあるので保存力ではないのかと思ってしまいます。
実際保存力だと考えて解けた問題もあるので(´；ω；`) >>79
？？？
手で2hまで持ち上げてhまで下げるんですよ？
普通に問題集にもある問題です・・・ >>78
真面目に返事しておこう
>>75氏が書いてある通りなんだけど・・・。
重力に釣りあう力を手でくわえてるわけだから
経路上のどの点においても
F_重力 = -F_手
なので、この経路上においては、F_重力が保存力であるなら、
F_手も保存力になる。
経路外においては、F_手がどういう関数であるかはわからないわけだから
F_手が保存力であるとは言えないことになる。（言えないから非保存力）。
保存力ってのは、F(x) = -(dU/dx) なる関数Uが存在するようなFのことだから
単純な数学的な問題だと思って問題ない。 >>81
おおお、すごく分かりやすい回答ありがとうございます！
スッキリしました(´；ω；`) どんな場合でも経路によらないのが保存力。手の力はそうではない。
>>74は保存力である重力と釣り合うように手の力を加えるという
特別な条件のもとで、結果的にこの場合は手の力の仕事も経路に
よらなくなったというだけであり、手の力が常に経路によらないことは
言えていない。 >>81
ポテンシャルとなる場が存在するだけでは保存力かどうかが分からない。
スカラーポテンシャルの存在に関する必要十分条件は、grad F=0だね。 >>81の続き
言葉を間違えた、
力の場が存在するだけでは保存力かどうかが分からない。
スカラーポテンシャルの存在に関する必要十分条件は、grad F=0だね。
が正しい、スマン。 渦のない場=スカラーポテンシャルの存在する保存力
だった。 そもそもベクトルFにgradの演算はできない罠
高校物理の範囲超えてるし 「高校物理質問スレ」です
ちょっとスレチを続けてしまうけど
F=-gradφのとき、rotF=-rot(gradφ) = 0は成立。
あと、rotF = 0なら、たいていの場合 F=-gradφなるφは存在する。
から、たいていの場合は rotF = 0 ⇔ F= -gradφなるφが存在する だね。
たいていの場合以外が重要なことが多いけどね。
せっかく高校生用に頑張って説明書いたのに・・ｗ 色付きの金属は、銅と金しかないみたいですが、未発見の金属元素とかありますが、将来色付きの金属元素が発見される可能性はありますか？無いでしょうか？ >>91
あの、
フェルミ空間における自由電子の波動関数
的な扱いで分かるわけですが...。
物性物理の話は別板でもいい話ですよね。 金属や有機物質の色を議論する段階
で結合に不必要な自由電子、π電子の話になるわけですよね？ 関係ない
単にプラズマ振動数がいくらかという問題
そもそも>>91の前提からおかしい 無知ですいません。あまりにも高等過ぎて。
結論から言えば、可能と言うことですね。 青みがかった金属(アルミ)や黄色みを帯びた金属(銀,ニッケル)ならあるぞ どんな金属も反射率に波長依存性がわずかながらあるので、厳密に言えば全て有色 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
