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/ ⑶ コンデンサーの静電エネルギーの増分凾tなのですが、
解答は U=Q^2/2C で計算しており 自分は U=1/2CV^2で 計算しました。
公式 U = Q^2/2C = 1/2CV^2
https://i.imgur.com/ZnJt2Kt.jpg
が成り立たないのはどうしてか
教えてください。よろしくお願い致します。
https://i.imgur.com/qeyUBoi.jpg でも期待値は古典力学に沿ってるんだよって学生の時習ったが.. >>613
変化の前後においてVは本当に一定でしょうか? 量子力学によれば粒子の運動量が微小なほど慣性運動して無いことが実際に確認されたのがニュース。
電子が高速で運動量が非常に大きければ慣性運動するのは中高の実験でだれでも確認できる。 >>615
カイトウ どうもありがたくそうろいます。
イテイ じょのいのですか、 >>615
だけど U=Q^2/2C の式も結局代入して V でてきますよ。 >>618
極板間の電場が一定で、間隔を変化させればV=Edですから当然電圧も変化しますね
それをちゃんと考慮すれば正しい答えが得られるはずですよ >>613
悪質なひっかけ問題だな。
「電荷が変化しないようにしながら」と
書いてあるだろ。
つまり、電源から切り離したということだ。
よって電圧は間隔によって変わってしまうから
Qの式使うことになるな。
逆に電源につなぎっぱなしならQが間隔によって変わってしまうから
Vの式を使うことになる。
ちなみにエネルギーなんか使わなくても
・1枚の面電荷が作る電界をガウスの法則にて求める。
・もう1枚の面電荷がその電界から受ける力を求める。
と解いた方が簡単だし正統的だぞ。
エネルギーなんか使うのは逃げだからな。
やってみろ。
くっくっく >>621
なにとなくわかりました。たすかりました。
ガウスはなにか難しいので余裕ができたらやりてみます。 ちなみに
コンデンサーが誘電体をはさんでいる場合には、以下の2つの力は同じではない。
非常に重要だから覚えておくがよかろう。
@極板に働く力
A極板を誘電体から引き離す力
大きさはAのほうが大きい。
引き離すということは微小な空隙を作るということだから
@とは異なってくるわけ。
誘電体の分極電荷2枚の作る電界が
極板の真電荷にどう作用するのかよくよく考えないと
@とAの違いは物理的にまったく理解できん。
エネルギーでも解けるが、それだけでは意味不明なので
ちゃんと面電荷と電界から解くべきってことだ。
くっくっく くっくっく先生の回答を読むコツは「ちなみに」以降を無視することだよ >>626
>>621は読むとこあるだろ
まあ、空集合の時もある ここの回答者は回路に発生する電場がわからないくせして、わかる人を貶めるんですね +++++++++++++++++++++++
危険な自民党の言論弾圧.
売国安倍は憲法改正で国民主権と基本的人権
を奪うつもりだ。 ← 民主主義の崩壊
http://www.data-max.co.jp/280113_ymh_02/
↑ マスコミは 9条しか報道しないが 自民案
の真の恐怖は21条など言論の自由を奪うこと
自民案が通ると 政府批判しただけで逮捕されるぞ!
http://blog.goo.ne.jp/kimito39/e/ec37220f64a8e1d6ed732dd0ab95cbf0
↑超危険な緊急事態条項で人権無視の内閣独裁に!
https://www.youtube.com/watch?v=h9x2n5CKhn8
上のビデオで 自民党は 国民に基本的人権
は必要ないと怖いことを平気で言う。
http://xn--nyqy26a13k.jp/archives/31687
↑ 都民ファーストも安倍と同じく 憲法改正で 人権
無視の大日本帝国憲法に戻すつもりだから
絶対に投票してはだめだ。 民主主義が崩壊する
http://www.mdsweb.jp/doc/1488/1488_03f.html
↑”9条自衛隊明記”は 9条無効化だった!
http://blog.goo.ne.jp/ngc2497/e/8899f65988fe0f35496934dc972e2489
↑ ネトウヨ= 安倍サポーター工作員はネットで国民を騙す。
https://dot.asahi.com/aera/2016071100108.html?page=3
http://blog.goo.ne.jp/kimito39/e/c0dd73d58121b6446cf4165c96ebb674
↑ 安倍自民を操るカルト右翼「日本会議」は国民主権否定。
国民投票や選挙では自民党、維新、小池新党に絶対に入れるな。
+++++++++++++++++++++ 電気容量CのコンデンサーC1と、比誘電率2の誘電体が隙間なく入った状態で電気容量CのコンデンサーC2があります。初めスイッチは両方開いていて、C1とC2ともに電荷がCV/2貯まっていて、S2を閉じて誘電体を引き抜いたら、点Xの電位がどうなるのか、という問題が分かりません。
https://i.imgur.com/pcJHR1T.jpg コンデンサーの問題が流行ってんのか?
まあ、高校物理の電気回路で解析的に解けて難しく設問するのは
コンデンサーが一番簡単だからな。
コンデンサーを制するものは受験を制すと言っても過言ではなかろう。
くっくっく
>電気容量CのコンデンサーC1と、比誘電率2の誘電体が隙間なく入った状態で電気容量CのコンデンサーC2があります。
要は同じ静電容量なんだろ?
計算が難しいというより、C(容量)とかC1とかC2(名称)とか
を同じような記号で表記してて
理解するのにめまいがするウンコ問題だわこれ。
誘電体なしでは半分の静電容量になるってことだな。
・真電荷は保存される。
・同じ電圧。
・片方は静電容量が半分になる。
ただそれだけなんじゃないのか?
くっくっく >(3)でスイッチを切ってるのに電荷が変化してるのは何故ですか
電源とつながっているからな。
電源電圧とコンデンサー電圧の辻褄が合わないといけないわけ。
その2つが拮抗して落ち着くように電荷は移動する。
これが一番重要なんだが、
問題のような電源の組み方では以下のようになると覚えておくこと。
もうパターンだからなこれ。
アースから出発して
左回りで電圧の上昇と下降を考えて
アースに戻ると
+V0 -V1 +V2 -V0 = 0
となるだろ?
つまりV1=V2なんだわ。どう動かしてもコンデンサーの電圧は等しい。
これをVとしているな、回答では。
以上がキモの1つ目だ。
V1=V2=Vの説明が説明になっていないので、本の回答はクソだと言えよう。
電源4つ(左向き2つ右向き2つ)のコンデンサー4つだったらどう考えるのか分からんぜよ、このクソ回答ではな。
このアホンダラーが。
くっくっく
キモの2つ目は電荷分布だな。
なぜ+Q1と-Q1、+Q2と-Q2というような対称分布になるのか?
Q1、Q2、Q3、Q4とならないのはなぜか?
それは極板内すなわち導体内部の電界がゼロとなるためには
対称分布以外ありえないからである。
1枚1枚の平面電荷が作る電界を考えてそれらを重ね合わせれば理解できよう。
対称分布でなければ互いの電界を打ち消すことができないのだ。
まとめると、
・2つのコンデンサー電圧の大きさは等しい(向きは逆)。
・電荷分布は極板導体内部の電界をゼロとするために正負対称分布となる(平板コンデンサーの掟)。
わーーーーーーったか?
くっくっく
しかし東大でもワンパターンな問題出してるんだな。
さぼってんのかよ。 ま、
高校生が深入りしてはイケない本当の話をまた書いてやると、
平板コンデンサーってのはその考え方が矛盾の塊なんだよなあ。
というより、考え方のおかしさを把握しておかないと
本質がまるで分からないままになってしまうのよ。
正負の平面電荷の作る電界は一様で、だから極板導体内の電界は
打ち消しあってゼロとなり静電状態となるって考えるんだが、本当はオオウソなんだなーこれが。
そんなもん、だったら導体外部の電界もゼロになってしまうから
コンデンサーの両端の電圧って何?、ゼロじゃね?ってことになってしまうからだ。
本当の正しい考え方は
・コンデンサー間隙の電界を近似的に求めるために電荷分布を極板内面だけの一様分布としている。
・本当の電荷分布は一様でなく、極板の外面にも分布しており、一様でない電荷分布ゆえに
コンデンサー電圧が両端に現れる。ただし、導体内部の電界はやはりゼロになるよう分布するのは変わらない。
・こうやって現れる「コンデンサーの外部電界」と「電源・導線側の表面電荷が作る電界」が拮抗して静電状態となる。
・コンデンサーの間隙を変化させることは、正負電荷による外部電界の打ち消し度合いを変化させることであり、
間隙を小さいすれば正負電荷接近で電界の打ち消し度合いが大きくなるから外部電界は小さくなって電源・導線側の電界が優勢となって
そこから電荷が流入し、逆に間隙を大きくすれば外部電界が大きくなって電源・導線側に電荷が流出することになる。
でな、
高校生はここまで考えちゃいかん。
機械的にパターンを覚えることだ。
本当の電磁気学は大学入ってからワシみたいな猛者を見つけて
教えを乞え。
滅多に見つからんが頑張れよ。
自由に充電、気合で放電だな。
くっくっく こういった問題で
(1)とは違う状態なのに(1)のks=mgが使えるのはなぜですか?
馬鹿で申し訳ないです、どなたか教えてください。
https://i.imgur.com/LItzZ1g.jpg
https://i.imgur.com/I1tjRAc.jpg >>646
sは釣り合いの長さという定数なんだからmg=ksの成立は状況とか関係ないです
3cmで釣り合う場合に5cmまで伸ばしたら3cmまでの弾性力と重力はキャンセルするでしょう
結局力は残りの2cmの弾性力になります 問3の(1)で答えが0なのですが、何故そうなるのか教えて欲しいです。
https://i.imgur.com/6dXQUGF.jpg >問3の(1)で答えが0なのですが、何故そうなるのか教えて欲しいです。
うむ。
・最初は流れて、ローレンツ力により回転し始めて加速していく。
・しかし回転することにより、逆起電力も発生して回転とともに大きくなっていく。
逆起電力の原因もローレンツ力なんだが、この問題のように「磁束を切る」として
電磁誘導的に考えても結論は一緒になる。
・電流が流れるかぎり回転速度は上がり続けるが、逆起電力も大きくなって
この電流を小さくしようとする。
・やがて電流は逆起電力のせいでゼロに抑えられ、回転のためのローレンツ力もゼロに
なるから一定速度に落ち着く。
・それは、CD間の電圧と逆起電力が一致したときである。
こうなると左側回路には電流は流れなくなる。
逆起電力だけ発生して電流はゼロだから力は働かず、あとは惰性で回転し続ける。
くっくっく 筑波大にしては良い問題だな。
しかし本来はローレンツ力から求めるべき右側起電力を
「磁束を切る」として電磁誘導的に求めさせるのは
根本的にやってはいかんことだ。
アホンダラー
ローレンツ力は位置の変化(すなわち運動)、電磁誘導は場の時間変化に
由来するものだからな。
ローレンツ力における速度は位置を時間微分したものであり、
電磁誘導における磁場の時間微分とは「時間微分」という要素が
同じであったから比例定数を1としてそのしわよせを電磁気の各単位に
もっていって、
「ローレンツ力で考えても電磁誘導で考えても一緒」になるように
歴史的に細工してあるんだよ。
しかし物理現象はまったく別物である。
一緒になるのは砂川の言う「偶然」なんかでは決してない。
砂ちゃん、鬼籍に入る前にこのことと
相対論のデタラメに少しは気付いたんかいのうー
くっくっく
「磁束を切る」やり方ではなく、ローレンツ力より
E=v・B=rwBとして
V=∫Edrを半径0→aまで線積分するのが正しいやり方なのである。
要はな、
ローレンツ力と電磁誘導を一緒にしてんじゃねえーーーーっての!
くっくっく 【元TBS山口敬之レイプ疑惑が与えた本当の衝撃】2017年8月
山口敬之が避妊具なしでジャーナリスト・詩織さんをレイプした疑惑。
山口は安倍首相のヨイショ本を幻冬社から二冊も出し、安倍シンパの記者としてテレビでも活躍。
準強姦で逮捕状が出たが、寸前で中村格(警視庁刑事部長)が捜査をストップさせた。
中村はその後、菅官房長官の秘書官を務めている。
森友・加計問題以上に、安倍政権に直接的なダメージが及ぶ事件では、との見方がある。
かねてから「女性活躍」を繰り返す安倍首相。
五月に開かれた「2017 世界女性サミット東京大会」では「女性活躍の流れがもう戻ることない」と強く語った。
昭恵夫人(安倍昭恵)は詩織さんの告発後、山口がフェイスブックにアップした言い訳コメントに「いいね!」を押してヒンシュクを買った。
レイプ被害を経験したフミコ・ブロック「詩織さんの話を聞いて本当のことだとわかりました。これが英国首相の友だちだったら、
暴動が起きるんじゃないでしょうか」
ジャーナリストの中村常行「山口は最低のクズをいう理屈抜きの感情です」
https://i.imgur.com/NFOUg2G.jpg
https://i.imgur.com/70abKAs.jpg >>652
ほんとにありがとうございます!
助かりました! >>654
>砂ちゃん、鬼籍に入る前にこのことと
>相対論のデタラメに少しは気付いたんかいのうー
これさえ無ければ、くっくっくっは良い解説者なんだがなぁ。
導線電流に平行に運動する単独電子に、導線の系ではローレンツ力が発生するのに、単独電子の系ではローレンツ力が消えてしまう矛盾。
砂川先生も言及しているけど、くっくっくっはこの矛盾を相対論無しでどうやって解消するつもりなのかねぇ? くっくっくの頭が悪いのは仕方ないとして、気持ちが悪いのはクソでしかない >>661
ほほう。
すると、>>658の状況で電流を止めても、単独電子にはローレンツ力が働き続ける、とお前は言う訳だ。
単独電子は導線に対して動いているんだからね。 導線に電流を流している系の話において電流を止めればとはw
>>658の状況で電流がない状況こそ矛盾というお笑いw >>663
言葉遊びに逃げるなよ。
>>658の状況において単独電子が導線に対して動いているからローレンツ力が働くと言うなら、
この状況から電源を切って電流を止めたらどうなるか?という話だよ。
実際にやってみれば分かるが、電流が止まるのでローレンツ力も消える。
ところが、>>661の説に従うと、依然として単独電子は導線に対して動いているのでローレンツ力は働き続けることになってしまうんだよ。 >>664
言葉遊びしてるのはお前だろw
帯電した平行板コンデンサーがある。平行板間に誘電体を入れると力が働く。
お前はこの文においてコンデンサーの電荷を取り除けば〜とか言うんだなw
生きていくのに苦労しそうな病気だw ローレンツ力の定義は電磁力な
磁場(磁束密度)だけの式は導線電流の場合だから高校生は間違えないように。 >>665 >>666
系を変えても電流は止まらないが、電源を切ったら電流は止まるだろ。
コンデンサーだって放電させれば、電荷を取り除くことができるだろ。
どうして、こんな中高レベルのことが理解できないんだ?頭が悪すぎて、開いた口が塞がらない。
で、>>664に対する反論はまだか?言葉遊びでは誤魔化せないぞ。 >>669
何が後出しなんだ?
電流を止めたらどうなるか、って話は>>662の時点でしているのだが。 >>668
本当に言うんだなw
つまり入試問題として力を求めさせる問題はアウトなわけだw
そんなクレームはないみたいで問題になってないけどw
まあ小学生じゃ大学入試は無理だからねw
そんな言葉遊びで問題文にケチをつけるのは予備校講師ですらやらないw 勝手に問題設定を変えて変更前への解答を否定するらしい
それが許されるなら大学入試は崩壊だなw >>671
そんなクレームがないのも問題になってないのも当然のことだ。なぜなら、そもそも大学入試に出題されないから。
導線電流の周りの磁場の算出は、高校物理の履修範囲に入っていないんだよ。これを習うのは大学に入ってからだ。
そして、砂川先生の教科書でもそうだが、まともな教授なら相対論を使わないと解消できない矛盾があることを教える。
>>672
もしかして、物理の試験問題を解いた経験が無いのか?物理に限らず、試験問題には小問ってのがあるんだけど。例えば、
(1)○○の状況で、単独電子に働くローレンツ力の大きさを求めよ。
(2)ここで電流を止めた場合、単独電子に働くローレンツ力の大きさはいくつになるか?
みたいにな。これを「後出し条件だ」と言う輩は、かなりのバカだ。 >>673
(1)への解答に対して(2)の状況を理由に否定するのはまさに後出しだなw
入試ではそんな後出しで否定されることはないけどなw
(1)平行板コンデンサーを帯電させる。平行板間に誘電体を挿入するとどうなるか?
(2)電荷を取り除いて同様に挿入するとどうなるか?
(1)に平行板間に誘電体を挿入すると力が働くと回答すると否定されるのかw
(2)で電荷取り除くから駄目らしいw
まあそんな馬鹿なことはないのが現実だけどなw (1)への回答をするさいにそれ以降の問題設定を踏まえて回答しないと駄目な特殊な試験を受けたのかなぁw >>675>>676
詭弁も甚だしい。
(1)を解くのに使った解き方を(2)でも使おうとしたら解けなかった、ということだろうに。
そうなった理由は一つしかない。その解き方が間違っていたということだよ。
それを、自分の間違いを認めずに、問題のせいにするとか、バカの極みだわな。 あるところに、頭の悪い高校生がいました。そいつは高校生になっても指数が理解できておらず、
m^n(mのn乗)をm×nのことだと思っていました。ある時、授業で簡単な計算問題が出ました。
(1) 2^2=
(2) 3^2=
その高校生は、(1)を2×2だと思って4と回答し、(2)を3×2だと思って6と回答しました。
先生の採点で、(1)は〇になりましたが、(2)は×になりました。その高校生は文句を言いました。
高校生「なぜ(1)が〇なのに、(2)が×なんですか?勝手に問題設定を変えてないで下さい。」
先生「数値を変えただけで、他には何も変えていないぞ。一体、(2)はどうやって計算したんだ?」
高校生「(2)は、3×2=6と計算しました。ちなみに、(1)は、2×2=4と計算しました。
(1)も(2)も同じ解き方をしたのに、(1)が〇で(2)が×なのはおかしいです!」
先生「おいおい。3^2は3×2とは違うぞ。2^2も2×2とは違う。なんてこった。
(1)はたまたま答えがあっただけで、実際は解き方が間違っていたんだな。」
それを聞いた高校生は、顔を真っ赤にして喚きました。
高校生「(1)への解答に対して(2)の状況を理由に否定するのはまさに後出しだ!!
入試ではそんな後出しで否定されることはない!!そんな馬鹿なことはない!!
先生は、(1)への回答をするさいにそれ以降の問題設定を踏まえて回答しないと駄目な
特殊な試験を受けたのか?!」
その高校生のあまりの頭の悪さに、先生は呆れ果てて何も言えませんでした。
>>675と>>676は、まさにこの高校生と同じだ。
バカという言葉では生ぬるい、知能に致命的な欠陥があるとしか考えられない。 >>677
状況に応じた解き方が禁止されている試験でも受けたのかw
(1)は孤立系の問題だからエネルギー保存則で解いた
(2)は外部とやりとりがある場合
このとき(1)の解き方では(2)が解けないから(1)への回答は否定されるらしいw
常に一般論で回答しなければならない入試なんてあるのかw 2^2=2*2=4と答えると自動的に3^2=3*2=6とされる試験を受けたのかw
2^2=2*2=4という回答は全く正しいんだよなぁw
2^2=2*2=4という解き方を間違っていると言う教師が>>678なわけかw
入試で2^2=2*2=4が間違いとされる大学ってどこだろうw 2^2=2*2=4という解き方が間違いとか言ってる先生は小卒か?w 解き方じゃなくて考え方が違うって意味だろ
敢えて言うなら^を*に置き換えて正答になってしまう問題を作成した側に不備があるな 考え方も2^2=2*2は合ってるけどな
中学の範囲だし >>674
考えなきゃ答えれないだろ。
むしろ考えなくていい理由がない
Oを支点としたモーメントの釣り合いを考える
つまり糸の張力棒の重力、小物体への抗力の反作用の力(摩擦が無いから垂直抗力の反作用)
Oに支柱から働く力はOからの距離が0だからモーメントは考えなくていいが
力の釣り合いは支柱からの力も考える必要がある
3は正直ホントは高校生に解かせるには問題があんまり良く無いと思うが最初と最後のエネルギー保存則を考えて差分をした仕事と考える
モーメントの釣り合いを考える
Bに加えた力が一定(定数)でもBの位置によらずモーメントの釣り合いが成り立つ条件を考察 >>680>>682
既に指摘されているが、解き方と言うより考え方が間違っていたと言うべきだろうね。
「 (1)はたまたま解き方があっただけで、実際は考え方が間違っていたんだな。」となる。
いずれにせよ、その高校生(と>>675と>>676)の頭がおかしいという事実に変わりはない。
>>679
>>678
迷言が追加されたな。
高校生「状況に応じた解き方が禁止されている試験でも受けたのですか?」
先生「いや、状況とか言う以前に、考え方が間違ってるだけだから。」
>>685
ワロタw
>>684は本当に脳に欠陥があったw 0は違うだろ
0^0は定義されない、もしくは0^0=1と定義する流儀もあるが、いずれにしても0^0=0*0にはならない x^x=x^2
x≠0 → x^(x-2)=1
x≠1 → x-2=0 >>688
先生は解き方と考え方の区別もつかない知能だったのかw
2^2=2*2は考え方が間違っているらしいw
孤立系でエネルギーが保存するのは考え方が間違っているらしいw
これらはたまたまだから否定されるらしいw
物理も数学も特定条件での法則や定理は全てたまたま扱いで否定されるわけだw
どんな大学入試だろうw
>2^2も2×2とは違う。
小卒かな?w大学受験とかしたことなさそうw 特定条件の元で成立する定理は一般には使えないから考え方が間違っているらしいw
彼は2^2も2×2とは違う。なんて言っちゃう先生の元で教育されたのだろうかw
なら彼は被害者だなw可哀想にw 2^2=2*2が解らないような知能の人と話せる機会は貴重だw 2^2の2*2はa^b=a*b(もちろん間違い)と言う意味での2*2じゃないってことだろ?
わかんない生徒にそんな言い方して伝わるわけないけど a^b=a*bはa=b=2のときに成立するんだよなぁ
2^2は2*2とは違うなんて中学レベルの知識があれば言わんよw
(1)が2^2を計算せよで2*2=4と答える
すると(2)の3^2は3*2=6というわけだ
なんて言っちゃう池沼がいるんだからw
そんなバカみたいな推論は入試ではされませんw その演算が間違いってかけ算の順序問題にも口うるさそうだな
間違いどころか減点をしてるならもうどうしようもないわ
一般化して考えるものでもない a^b=a*b(もちろん間違い、ただしa=b=2のときは正しい) 確かに数学に変に意味なんて言葉を持ち出すのは掛け算問題に似てるなw 先生「おいおい。3^2は3×2とは違うぞ。2^2も2×2とは違う。なんてこった。
この先生がガイジだしこの架空の先生を創造したやつもガイジやん 教育と厳密性を履き違えるから、重箱の隅つついて生徒を混乱させるような悪い回答者が増えるんです
回答するということは、自分の頭の良さを示すことではありませんよ 掛け算の順序問題に関しちゃ厳密にしたほうが教育的配慮になるから笑える 小学校じゃ2*3と3*2は違うってのが本当にあるからなw
架空の先生だけならいいんだが現実はもっと深刻だ まだ習っていない範囲のことをやるとバツなんだもんな
漢字とかカオスらしいw うむ。
これはな、次のことを理解して覚えておくことが大事な問題なんだよ。
頻繁に出てくるからな。
「物体が斜面をすべって加速しているときは、その加速成分を重力から除外した残りの力でつり合いを考える」
加速して自由にすべってんだから、この加速力はつり合いには影響しないわけ。存在しないのと同じである。
だから重力mgからこの斜面方向の加速力を除外したmgcosθがつり合いに影響する重力成分ってことになる。
mgではなく、mgcosθを考えるわけだ。
で、まずは斜面方向の加速力はmgsinθだろ?、加速度はgsinθだな。
この加速度ですべっていくんだから(1)は簡単だろ。
終速度^2−初速度^2=2×加速度×距離の公式ですぐ解ける。
で、(2)だ。方針としては
・力のつり合い
・モーメントのつり合い
の2式で求めることになる。
まず力のつり合いだが、この棒のB端は空中に浮いているのは分かるか?
地面にくっついてないからな。だからここからの垂直抗力というのはない。
この問題のひっかけ要素だな。 で、力のつり合いとしてまず鉛直方向成分のつり合いを考える。
・糸の張力(図から鉛直成分のみ)
・支点からの鉛直抗力(水平成分もあるが鉛直成分だけを考える)
・小物体に働く重力のうち、フリーな斜面成分を除いた有効成分mgcosθの鉛直成分すなわちmgcosθ×cosθ
・棒に働く重力Mg(鉛直成分のみ)
以上の4つで力のつり合いの式ができるよな?
あとはモーメントのつり合いだが、これはA点まわりとO点まわりとB点まわりの
3つの方法があるが、O点まわりで考えるのが楽だ。
やってみれば分かるがA点まわりで考えると、あとの(3)の問題も先に答えが出てきてしまうことになる。
それはA点まわりで考えると、支点からの抗力の水平成分もモーメントとして現れるからである。
しかし、普通に計算できるのでA点まわりでモーメントを考えても別にかまわない。
B点も同じだな。
ちなみにあとの(3)の答えになってしまうが、支点からの抗力の水平成分は
小物体から棒が受ける水平成分であり、それは有効成mgcosθのsinθである。
水平成分の力はこれしかないので、支点がそれを支えるわけである。
で、一番簡単なO点まわりでモーメントを計算すると、実は力のつり合いは不要になって
モーメントだけで糸の張力が出てくる。そのとき、有効成分mgcosθはダイレクトに距離をかければ
モーメントになることに注意せよ。他の力のように腕の長さとしてcosθをかける必要はないからな。
あとはもう分かるだろ?
分からなければまた聞くがよい。
くっくっく ああ、Wのヒントだが、
これはどんな状態をさしているかを理解することだな。
小物体Qが支点を通過したあと、
棒のモーメントが小物体Qのモーメントに負けると
糸はたわんでつり合いは崩れるよな?
B点にて、バランスを崩そうとするQのモーメントは最大になる。
そうならないように外力が必要になる関係は何か?って問題だ。
ただし、外力が強すぎると今度は棒が浮いてしまう。
その辺をよく考えてみろ。
くっくっく >>693
孤立系云々は>>679が言っているだけで、今の論点とは全然関係ない全く別の問題なのに、混同している時点でお察しか。
>>694
誰も「特定条件の元で成立する定理」の話などしていないのに、お前は幻覚でも見ているのか?
それとも、2^2や3^2あるいは2*2や3*2が「特定条件の元で成立する定理」とでも思っているのかね?どっちにしろ、まともな精神状態ではないな。
>>696
だよね。
>>695はリアルにアスペだわな。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています