高校物理質問スレpart27

**Cosmopolitan Airways** · 2014/08/12(火) 16:39:39.16

http://www.cosmopolitan-airways.com/
http://www.cosmopolitan-airways.com/2010-2014.html

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/03(日) 20:47:12.53

殺すとか現在地教えろはさすがに引っ掛かるぞ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/03(日) 20:49:59.47

通報したほうがよさそうですね

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/03(日) 20:50:01.72

>>226
だからそうだっていってんだろ無理があるってのはお前の屁理屈

実際どういった思想でモルを導入したかと言ったらお前の思っている通りなんだが

アボガドロ定数とか1uの質量を先に定義するって流儀があるんだよ
というか基本的な単位の定義なんてそんなそんなもんだぞ

メートルを真空中で1秒の299792458分の1の時間に光が進む行程の長さと定義するみたいなな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/03(日) 20:51:44.15

>>236
だとしても、質問者のいうように日本語がおかしいですね

ハイ論破

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/03(日) 21:11:45.84

質問と同時にケンカも売らないと気がすまんのやなぁ。ナンマンダブナンマンダブ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/03(日) 23:48:37.89

>>236
アボガドロ定数の測定精度が国際キログラム原器の精度以上になれば
質量単位を定義でき将来、質量のキログラム原器は不要になるらしいな。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 01:18:14.04

定義値に採用されそうなのはPlanck定数の方だけどな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 01:33:58.84

つまり、原子数とmol質量の関係は実験事実？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 11:42:29.61

劣等感の粘着は無視しとけ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 22:20:14.54

新高３です、力学の分野の質問です。

難系物理　演習問題２６からの抜粋です。

なめらかで水平な床の上に、質量Ｍの台がある。台の上面もなめらかで
水平になっていて、その面上に質量ｍの小物体Ｐが置いてある。
Ｐは、質量の無視できるばね定数ｋのばねで、台の左端の壁に結ばれている。
はじめ、台もＰも静止していて、ばねは自然の長さの状態にある。
このときＰの初期位置を原点Ｏとし、水平右向きに、台上に固定した座標軸ｘをとる。
なお、ばねは常に水平でまっすぐな状態を保つものとし、台やばねは充分長いものとする。
この状態から台に水平右向きの力積Ｉを、瞬間的に与えた。
力積を与えてからばねが最も短くなるまでの時間は　（Ａ）　である。

ばねの自然長をＬとし、この台と小物体Ｐの重心系から見ると、
台はｍＬ/（Ｍ+ｍ）、ＰはＭＬ/（Ｍ+ｍ）のばねの長さで単振動している
らしいのですが、これはそもそも重心のｘ座標がばねのある位置にあることが
前提なのではないでしょうか。
どうしてばねの長さが上記のもので成立するのかもわかりません。
台の長さも定義されてないので、重心の位置は決定されないと思うのですが・・・。
このあとはこのばねの長さを利用して、ばね定数を出し、単振動の周期の利用に
持ち込んでいるのですが、最初で詰まってしまいました。

長文すみません、教えてくださると助かります。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 22:46:37.80

別にx=0を中心に単振動していると言っているわけではないのでは？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 22:58:58.53

>>244
はい、そうです。そのようなことは言ってません。
もしこれが左端と右端に小物体がついているだけなら納得ができるのですが、
一方が台になって、他方の小物体が台の上に存在しているというような状況で
同じ扱いに出来るのがわからないのです。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:07:24.11

>>243
＞ばねの自然長をＬとし、この台と小物体Ｐの重心系から見ると、
＞台はｍＬ/（Ｍ+ｍ）、ＰはＭＬ/（Ｍ+ｍ）のばねの長さで単振動している

って言葉にとらわれ過ぎている

適当に質量mの小物体(質点)の地面に静止している点に対する位置をx,質量Mの台(質点)の位置をXとしてバネの自然長をLとして
小物体は直接バネにくっついているが台には質量の虫出来る長さlの棒が伸びててバネの逆端に繋がってるとでも考えて動きを考えてみろよ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:13:35.25

運動方程式を立ててみれば
>もしこれが左端と右端に小物体がついているだけなら納得ができるのですが、
これと等価な状況になっていることがわかる

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:20:04.09

>>246 >>247
ありがとうございます。理解ができました！
摩擦がないので、結局台だろうが小物体だろうが関係ありませんね。

この場合の重心系の位置というのは、自分の感覚ではありますが、
下からばねを持ち上げるときに、二つの物体が釣り合い、落下しない位置という見解でいいのでしょうか？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:21:51.01

どんだけ離れた点に質点があろうがその点がバネの多端と連動して動く限り結局端に直接くっついている時と変わらんってのが式立てれば分かる。

センスがいい奴や真面目に普段から立式してた奴は頭の中で２つが等価だと即判断出来る

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:23:28.26

>>248
＞この場合の重心系の位置というのは、自分の感覚ではありますが、
＞下からばねを持ち上げるときに、二つの物体が釣り合い、落下しない位置という見解でいいのでしょうか？

は？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:31:40.57

重心系の位置って何のこと？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:36:50.06

>>250
すいません、説明の仕方が下手でした。
ようは、ばねを仮に棒に見立て、床から持ち上げたたときに
力のモーメントがつりあうような点（その点のまわりの）という解釈です。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:40:44.61

>>251
正直重心系云々はよくわかってないです。

出来ればこれも含めて教えてもらいたいです。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/04(月) 23:50:53.77

二物体の重心の位置ってのとバネをm:Mに内分する点ってのは同じとは限らない

重心系っていったらやや乱暴にいうと
考えている物体(高校だと普通は二物体)を基準(始点)とした系(座標系)だぞ

重心系からみた小物体の位置って言えば
重心を原点とした座標系での小物体の位置を指す

質点の重心はΣ(m_i*r_i)/Σm_iで与えられる点だ

m_iとr_iはi番目の質点の質量と位置ベクトルを表す

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/05(火) 00:05:34.19

>>254
なるほど、よくわかりました。

重心系から見るっていうのは重心を原点にとる座標空間のことで、
重心を原点にとってるので、運動量や力のそれぞれの総和が０になるんですね。

今回の場合は物体が二つなので、内分したようになってるんですね。

説明ありがとうございます！

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/05(火) 10:57:21.85

>>255
力の総和がゼロなのと重心系なのは関係ないぞ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/05(火) 14:36:48.13

そもそも「ばねの自然長Ｌ」なんて関係ないだろうに

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/05(火) 22:26:19.58

>台はｍＬ/（Ｍ+ｍ）、ＰはＭＬ/（Ｍ+ｍ）のばねの長さで単振動している
のと等価であることを利用して
>このあとはこのばねの長さを利用して、ばね定数を出し、単振動の周期の利用に
>持ち込んでいる
という流れだから、Lはその流れにおいては必要な情報

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 01:29:34.68

バネの場所と全く関係なく二物体の重心位置が設定できうるのに二物体のつながったバネの質量の逆比の点が必ず不動点になるっていうのは何でか？って疑問だろ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 04:45:58.17

重心位置と振動が無関係だからじゃない？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 10:42:14.15

まぁわかってる奴には当たり前なんだけど感覚とちょっと違うってのはわからんでもない

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 11:19:58.45

>>259
その疑問は質問者本人が理解したと言っている(>>248)のに、何で他人が蒸し返してるのかわからん

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 13:41:12.27

>>258
だから「ばねの長さ」と「ばね定数」に何の関係がある？
「ばね定数」の定義が違うのか？
オレの知ってる定義は「変位距離と力の比」だが「変位距離」は「ばねの長さ」と無関係
これが「変位比率＝変位距離/ばねの長さ」と力の比とか？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 15:59:34.52

均一な材質のばねがあれば、そのばね定数は長さに反比例する。
その意味では「ばねの長さ」と「ばね定数」に関係はありまくり。

ばねを不動点を境に２つのばねに分けて考える流れでは全体の長さをLとおくことは
考えを整理するうえで無意味ではない。最終的な結果はLに依存しなくなるけれども

とみなす流れでは全体の

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 16:40:03.48

ふむ、現実的な考察をしたわけか

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 18:32:37.51

現実を考察するのが物理学だからな？
問題文になくても導入して差し支えない情報、この場合ばねの長さLに相当するわけだが、これを考慮することに何の問題もない。ただし価値があるかは別、つまり摩擦係数が0のため重力を考慮しなくていいということ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 18:44:06.67

というか考慮しなくてもいい事を理解するために必要なんだと思うけどな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/06(水) 18:46:42.49

それは確かに。
問題を解く為ではなく理解の為には必要なことだわな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 10:19:48.95

力学的エネルギー保存則って
速さの向きが変わる運動でも成り立つのってなんでですか？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 12:26:48.62

>>269
むしろなぜ向きが変わると成り立たないんだ？
まあ詳しくは大学で線積分を学ぶとわかるよ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 12:44:01.47

任意の運動で成り立たないようじゃ法則にならんわな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 13:03:16.95

速さの向きが変わる運動って言われてもねぇ
任意の速さの向きが変わる運動で「力学的エネルギー」が保存されてるわけでもないから
力学的エネルギーが保存される様に向きが変わったんだろとしかいえんわなwww

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 14:02:43.75

そうじゃない、運動エネルギーは速度ベクトルの向きに依存しないということ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 14:05:31.15

スカラーとかベクトルとかの話

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 14:10:17.75

エネルギーはスカラー量だって話な。

次元解析を用いてエネルギーの次元を考えると仕事の単位から、
[N・km]=[kg・(km/t^2)・km]
=[kg・(km/t)^2]

となり、やはり速度ベクトルの二乗が出てくることが確認出来る。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 14:11:40.89

なんで俺kmって書いたんだｗ
まあ理屈は同じだからいいか

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 15:21:53.50

本当にスカラーと言えるか。
mvv/2の運動エネルギーの物体があっても共に動く人から見ると0になる。
その都度基準を変更すれば見かけ上はよいが。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 15:31:08.37

>>273
>>269が聞いてるのはそんな事ではないとおもうけどな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 15:32:50.35

斜面下って水平面に来る時の速さを出す時に急に向きがかわってるのになんで力学的エネルギー保存則使って速度だせるのとかそういう類の質問だろうよ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 16:45:47.94

>>277
確かに相対論的にはスカラーではないがここでする話じゃない

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 19:42:42.88

実際、斜面から水平面への運動に移行する際には運動エネルギーの欠損が発生していて、その証拠には音や火花などなどがある。
しかし摩擦を無視できる条件下ではこれらの欠損が発生しないとみるわけだ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 20:36:53.78

半径が小さい円状の面で等速で方向だけ変化させられるって状況をあらわす用語として滑らかにつながったーって書いてあるんだろ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 21:14:15.69

高校物理特有の「運動エネルギーが欠陥しない隠語」や「摩擦力を無視する隠語」の影響で「でも現実にはこんな理想的現象は起きないんでしょ？」と言い出す気持ちはよく分かる。
だが、運動エネルギーが向きに依存しないことは理論上厳密に成り立っているわけで、これは「影響が無視できるほど小さい」とは全く別の話なんだ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 21:53:11.63

質問者は例えば垂直抗力等の束縛力が働いてもエネルギーが保存する理由を聞きたかったのではないのかな。

だとしたら答は束縛力は運動方向に垂直だから仕事しないって理由になるが。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/07(木) 21:58:33.90

お前らは論理的思考が全くできないんだな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/08(金) 00:06:49.84

質問者が言いたいのは速度の向きが変わる=力が加わるのにということだろ
答えは保存力だと位置エネルギーに変換されるからだ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/08(金) 00:30:21.95

>>284
>>286
の両方だろ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/08(金) 00:39:03.44

経路によらない話は
大学一年の力学でやるよな確か
ベクトル解析の知識が必要だけどな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 08:53:35.29

核分裂や核融合後に質量が減ってしまうということが教科書に書いてありました。

陽子や中性子の数は変わらないのに質量が減るというのはどういうことなのでしょうか？

例えば、陽子をボールのようなものだとするとき、そのボールの形は質量が減る前と後で
全く変わらないのでしょうか？

もし変わらないとすると見た目では質量が分からないということになります。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 08:55:58.86

極端な話、質量を減らしつ続けて、質量0にできるのでしょうか？

そのときの陽子の形はどんな風になるんですか？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 09:02:10.41

>>289
質量は陽子や中性子一個に対してでなく粒子の複合した「系」に対して定義される。
陽子+中性子でできた「重水素」に対して一つの質量な。
質量はそもそも加速に対する応答で、重水素状態では、陽子だけ、中性子だけを加速できないのだから、系全体の質量しか定義されない。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 09:04:17.24

>>291
重水素の中の陽子についてその質量を問うのは無定義語を問う事になって無意味。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 09:12:32.65

>>290
「減らせる」と「0にできる」は全然違うだろ。なんでそこまでイキナリ飛躍？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 09:18:44.57

>>291

ありがとうございます。
陽子だけ中性子だけを取り出して、力を加えて、質量を測定できないのではなぜでしょうか？

それと教科書をみると陽子や中性子の質量も書いてあります。

これはどういうことなのでしょうか？

>>293
E = m*c^2

という式があるので、全部エネルギーに変えれば質量がゼロになるのかもしれないと
思いました。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 10:56:59.28

現実にできるかはまた別のおはなし

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 10:59:32.50

反物質なら・・・・

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 12:26:32.91

>>294
よく読め。
陽子単体で質量測る事はできるし、中性子単体で質量測る事もできる。
陽子+中性子で重陽子(前に重水素と書いちゃってるが間違いだ)になってしまうと、「重陽子に含まれてる陽子」の質量を測るのは無理だ。
取り出したらそれはもう「重陽子に含まれてる陽子」じゃないからな。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 12:27:37.55

陽子を質量分析機に通せば質量測定できるだろ
直接測定できない粒子は計算さ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 12:29:21.45

>>297
つまりは質量ってのは各状態毎に定義し測定されるべきもので、状態を変えれば構成材料が同じでも変わる、ってのが実験事実。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 13:30:52.59

>>289
例えば、リンゴと地球を例にとれば、
机の上にあるリンゴと地球は
床にあるリンゴと地球よりもエネルギーが高い。
エネルギーは質量と等価だから、
机の上にリンゴがあるときの方が
床の上にリンゴがあるときの方が重い。

勿論エネルギー差は小さいからその質量差は
とても測れるようなものではないが、
中性子と陽子の場合は結び付くことによって
かなりのエネルギー差を生じるので、
測定可能なほどの質量欠損が生じる。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 14:32:07.32

>>300
そんな例えで納得するわけないだろう。
その場合は、机に生じる応力の仕事（弾性エネルギー）が生じて、
質量は変わらんわ！低能が！

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 14:47:20.15

>>301
変わるよ。
机の応力の蓄えるエネルギーは移動した高さによらないが、位置エネルギーの変化は高さに比例する。
消し合うのは運がいいときだけ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 14:48:14.64

>>301
なぜそう思うに至ったかを詳しく教えてくれない？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 14:50:42.51

すげえな、こいつの家の机はリンゴを1m位
跳ねあげることのできるだけの弾性を持ってるのか。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 15:09:38.42

リンゴが大体100g、机の高さを1mとすれば、
おいただけで981Jのエネルギーが蓄えられるということは
1/2 kx^2=981J, kx=981Nが成り立つから
x=2mということか。スゲー凹むな。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 16:19:41.97

家にトランポリンがあるってうやらましい

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/09(土) 22:36:23.67

100gで2mということは子供を乗っけるには
鉱山採掘跡ででもないと無理だな。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/10(日) 01:29:26.29

これが物理板の実力です
専門板なのに異常にレベルが低い
せいぜい物理の少しできる高校生レベル

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/10(日) 01:52:58.33

はいはい劣等感ね

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 10:34:26.61

>>300
よく覚えてないんだけど、特殊相対論の範囲内でハミルトニアン作るときに、運動エネルギーとポテンシャルって別の項にならなかったっけ？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 11:02:03.82

>>310
そりゃ分けたきゃいくらでも分けられるがだからどうした？
そしてここは高校物理スレだが。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 11:32:25.34

相対論にハミルトニアンは合わんし

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 14:22:01.65

>>312
何言ってんだ？普通に使えるぞ。
場古典やりゃあ常識だろうが。
まあ高校スレだからそれ以上主張したけりゃ
相対論演習スレでも復活させてそっちでやってくれ。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 16:11:51.11

場の古典論だとラグランジュアンだろ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 16:40:34.26

>>314
だからスレたててやれって。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 16:46:18.93

嘘はこのスレで指摘しておかないとな

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 17:06:48.20

>>311
ポテンシャルで重くなるの変じゃねってはなし

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 17:07:36.77

ラグランジアンが使えてハミルトニアンが使えないと思い込む理由がわからん。
使う必要が無いというのなら文句はないが

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 17:08:11.75

>>317
変ではないよ。
質量欠損をなんだと思ってるの？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 18:29:25.16

>>312では合わないって言ってるしな
ラグランジアンの方が合ってるんだろ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 19:46:18.70

>>319
質量欠損ってなんなの？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 21:59:55.64

核力のポテンシャルの分だけ軽くなってる事さ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/11(月) 23:00:54.59

>>321
例えば重水素原子核は陽子と中性子が結合したものだけど、
陽子の質量と中性子の質量を足した値よりも軽い。
この差を質量欠損という。

安定な複合原子核には必ず質量欠損が生じている。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/12(火) 13:17:28.91

安定に限らん

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/12(火) 13:18:18.43

>>324
安定なものに限ってなどいない。

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/12(火) 18:41:35.02

なに同語反復してんだ？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/13(水) 09:12:30.30

自動詞と他動詞の違いがわからないのか

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/13(水) 13:03:52.42

で？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/14(木) 08:29:59.76

>>326
アスペ

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/14(木) 13:20:45.26

そこまで墜ちたか

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/19(火) 18:38:57.80

二回目の授業にして物理学意味不明で助けてほしいです
力のモーメントとかいうので
flsinaという公式なのですが初っ端からレベル高すぎて困惑してます
これを解けるようになるにはどうしたらいいですか？

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/19(火) 18:47:37.06

解答者の特徴

・ブサメンの底辺Ｆラン大生・Ｆラン大院生
・物理と関係ないニート・無職
・非課税、年金滞納中

**ご冗談でしょう？名無しさん** · 2016/04/19(火) 20:06:07.97

>>331
教科書を三周読むと解けるようになる