高校物理質問スレpart35
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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part34
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1493300919/ おっと
肝心なこと忘れたわ。
「原始関数」と「不定積分」の違いな。
一生悩んでろ。
アホの数学屋どもが。
くっくっく ＞ライプニッツの暗記しやすい記号をいじくってるだけで何の数学的証明も無い。
ひょっとしてチミは
∫dF=F(B)-F(A)
が分からんのか？、ああ？
dFを区間ABで連続的に足し合わせていったら
途中で山あり谷ありでプラスマイナスがあっても
その総和は両端の差F(B)-F(A)だけで決まるってのは
グラフ書いたらすぐに分かることだぞ？
いや、本当はグラフ書くまでもなくアタマの中だけで分かることだがな。
要は必ずプラスマイナスで相殺するから
両端だけで決まるって、これは当たり前の連続関数での公理そのものだわ。
物理学だからFは連続関数なのは言わせんなよ。
ライプニッツがうんたらとか、チミはアホ丸出しだな。
あんなクソしょーもない証明もどきは、当たり前のことを
さぞ重要で意味があるかのように書いてるだけで、本質は
ワシが書いた数行の説明で終わる話なんだよボケが。
説明だ。証明ではないぞ。
定積分と不定積分の導入にあたっては、証明など一切不要。
単に連続関数の総和は両端だけで決まるという公理があるだけなんだよ。
よかったな。
数学屋でもろくに理解していないことを
知ることができて。
自分で考えろってこった。
そんなことだから相対論やらアポロ月着陸やらに
いまだに騙されてんだよ無能が。
くっくっく Q.微小積とは何か？
A.微小積fdx
……回答になってなくて笑えもしない >>131
物理学用語にだってトンデモ呼称あんぞ
仕事関数(work function)
ぜったいもっとマシな名称があったはずだ A mathematician may say anything he pleases,
but a physicist must be at least partially sane.
「数学者は自分の好き勝手を言えるが、物理学者は、
少なくとも部分的には分別がなければならない。」
ウィラード・ギブズ 上のやり取り横からみて面白いな
物理屋か数学屋で違うのか知らんけど
子供ほど抽象思考が苦手かつ地に足着いた下から積み上げる方が自然だからして、自分もクック船長の教え方を支持するわ
それは数学屋さんの理論の美しさを優先させるやり方との対比的
数学屋さんは体系的に綺麗にするために、自ら無意識にでも下から積み上げたはずの概念を一度再構成してから、天下り的に説明してる
抽象思考が優れた人ほどこれがすっと楽に出来るから、なぜ実体中心にやらないといけないかが分からない
その前にこの体系はとても美しいだろうよ、その全体を上から流して見せればみんなこの美しさに魅せられるよって
みたいな感覚、数学得意な人って皆そう言う
なんていうか、、始めに神が美しい理論をこの世に与え賜うたみたいな中世欧州っぽい そもそも「幾何学」「解析学」は物理学からの要請で発展した学問。
「数論」「集合論」「確率論」は社会学からの要請で生まれたもの。 演繹か帰納かの違い
始めに原理ありきか始めに現象ありきか
科学的思考とは現実に即すことであって理論的にこうだからこうなるはずですというのは無意味
ところが高学歴ほど履き違える人が居る
東大卒の医者でも「その薬でそんな症状が出るはずはない」なんて言うの
俺が指摘してから10年か後に公式にその薬の副作用が追加されとったわ
話はズレたが根本的には同じや 数学の裏付けのない物理・科学は経験技術や博物学の類になる。
見掛けの物理現象が変わってしまえば結果を数量的に正しく予測できないし
経験則の数式では成り立つのかどうかさえ判らない砂上の楼閣だということ。
微積分・解析学は１９世紀から２０世紀にかけて厳密化され、物理学に適用される
現代の学生は微積分・解析学が矛盾無く演繹できることを学習すればトンデモ説や
疑似科学に騙されないようになる。 難しい話はよくわからんが数学で習った微積分は
公式覚えてテストに答えるだけの訳のわからんものだったが
微分形式の運動方程式を知ってから微積分の意味が
わかるようになった
最初に運動方程式から入っていればもっと理解が早かっただろうと思う 電子工学、建築土木運輸や生物医学など応用の人はまず目の前の現象をしっかり見ないといけない
他方で量子力学などは実体験からの実感が困難なためにむしろ数学的に考えないといけないのだろう
しかし、注意しないといけないのは、目の前のことを放ってとにかくこうであるとか、そうなるはずがないという先入観には注意しないと
公理から始まるような抽象をいきなり教えるとついていけない子が少なからず居る
言葉は悪いが原理主義的な教え方
ある国での小学校でのコーランの授業をテレビで見たが「まず覚えなさい。理解してからでは遅すぎる」て言ってた 赤ん坊は周囲の会話の経験から言葉や行動を学習できる機能が備わっているが
人間が論理的に考え正しく演繹できるようになるのは平均的に１０代半ばと言われている。
数学（物理）の公理（原理）から演繹して結果が正しいかどうか判断できるようなる。
ある原理から論理的に演繹して結果が異なるなら、その原理が間違いか不足してること判断できる。
刷り込みによる経験学習は効率的だが、間違いを自分で訂正するのは非常に困難だ。 >>140
どこの専門だって作る楽しさを知ったらハマるさ
工作だろうと理論だろうと同じ事
楽しさを知らん奴が他をdisる >>147
物理学の原理は「美しい」というより簡潔さだろうな。
例えば、宇宙に質量がなければ宇宙はマックスウェル方程式で完結するんだから。 まあね
でもまた話が外れるけど、世の中はなかなか難しいというか面白くて
抽象思考の出来るはずの大人でも結構な体感的、直情的な行動をするの
その最たるものが道路に歩道橋と地下道と建設してどちらがよく使われたかというやつ
歩道橋建設は交通事故が多かった時代に流行ったけど全然使われなくて今あちこち撤去してるとこ、他方で地下道は逆に建設が進む(予算は掘る方がかかる)
理論で考えると、最初に登って次に下るか、最初に下って次に登るかの違いで、身体の疲労的には同じはずなんだが
人間って最初に下る方を選ぶのねw
そう言う意味で、理論も大事だけど、他方で現象というのも大事だよという 朝三暮四での猿の喩えを笑えないという話だが
ホワイティ梅田は賑やかやからなあ
歩道橋の上も賑やかやけど
そこは上も下もエサが豊富だからという話 アホのくっくっくでも「不定積分は定積分あってのもの」という一点だけは(ある意味で)正しいことを言ってる
実際、積分区間の一方を変数とした定積分こそが不定積分だし(本によっては原始関数全体を不定積分と呼んだりと多少の揺らぎはあるけど)、ルベーグまで拡張すればそれこそ定積分のほうが基本的だから
ただしその他の部分はデタラメ過ぎて話にならんけど
そもそも数学屋がどうのこうの言うなら大学の微積分教科書見てこい、積分を不定積分から始めてる本はないから
だいたい「高校数学の教科書が駄目→数学屋はデタラメ」なら微積分を使わない高校物理も駄目なはずで、即ち物理屋はデタラメとなり自ら首を絞めてる行為になるんだが気づいてないのかな 高校数学は高校数学内で完結はしてますよ
飛躍はあっても矛盾はないです
一応ですけど 子供の宿題です。
各抵抗にかかる電圧の合計が全体の電圧なので
3V－2V＝1V
で間違ってはいないと思うのですが、抵抗にかかる電圧は
電圧V=電流I×抵抗値R
の関係があるので、この回路に流れる電流の大きさIは
I=V/R=2/2=1[A]（アンペア）と分かります。
そうすると、電熱線yにかかる電圧は
V=I×R=1×4=4[V]となって合計電圧は6Vになり、電源電圧3Vを超えてしまいます。。
xにかかる電圧は1Vでyには2V（または電源が6V）の出題ミスでしょうか？
電圧=電流×抵抗の関係を利用して求めると答えが求められなくなってきます。（電源の電圧と矛盾してしまう）
回路図にある電源と電熱線の組み合わせなら、xには1Vがかかるのが正しいはずなのですが。。
https://i.imgur.com/3luT1RN.jpg >>155
ミスでしょうね
どこかでオームの法則かキルヒホフの法則に反する事態が起こらない限りありえないと思います >>152>>154
不定積分の積分定数こそが数理的にはもっとも原始的なゲージ原理。
ExtTor。 単純に電源の電圧不足ってなるだけだし2Vでもいいんじゃない？ 2Ω4Ω，あるいはxyが入れ違いになった感じがする 点AからBまでの高さはH、距離はLでAからBまでの斜面には摩擦が働くものとし、斜面の傾きは図の通りとする。また、動摩擦係数はμ'とする。
図のような斜面から物体が点Aから滑り落ち点Bから飛び出し最高点の高さhまで達したときの水平方向の速さを求めよ。
作図ミスってますし全然分かりません、お願いします。
https://i.imgur.com/bAXj5zv.jpg AからBまで摩擦ありとしているが、だとすると下でぐねっと曲がってる部分も摩擦ありか。
その曲がり方も指定しないと解けないな。指定されてもめんどくさくて解く気になれないが。
ぐねっと曲がってる部分は摩擦なしなら、直線斜面部での等加速度運動でBでの速さを出すなり、
あるいは摩擦で失われるエネルギーを考慮してBでの運動エネルギーから速さをだすなりすれば、
あとはただの仰角θの斜方投射 こんなの暗算で解けるだろw
何処がめんどくさいやらw
mgh＝μ'mgLcosα＋mv^2/2
v＝√{2g(h－μ'Lcosα)}
求める速度は
vcosθ
＝cosθ√{2g(h－μ'Lcosα)}
エネルギーの式を使って飛び出す時の速度vを調べて、鉛直方向の速度をvsinθ、水平方向の速度をvcosθとする
hに達した時は鉛直方向の速度は0となるので、速度は水平方向の速度そのままの値となる >>162
よく読めよ。めんどくさいのは下で向きを変えるために曲げてる部分まで摩擦ありとした場合だ
（問題文と絵のとおりならそうなる）
そこは摩擦なしなら簡単。その手順までで留めておいたのに丸答えすんなや よくわからんがとりあえず、最後から２番目の式からPを出すと解答のとおりの数字になるぞ？ >>164
せっかくなんだからスキャンした図ぐらい回転させておけよ。 >>164
熱力学のお約束なんだけれど、
● 標準モルエントロピーが使えるか？
● 理想気体で U=Cv RTが使えるのか？
が高校レベルの気体の問題。
とりあえず、理想気体なんだろうなぁ。
1）だから、「標準モルエントロピー」だけは使えない。 → なぜなのかは宿題
pV=nRT
T=300K固定
2）U=Cv RTも使わない、かな？
理想気体というだけでいくつか情報が増えるが、1)2)は使わないだろうな。
→ 理想気体って何？なのかは宿題 微小量⊿θに対して
三角関数の近似式より
sin⊿θ≒⊿θ
cos⊿θ≒1
tan⊿θ≒⊿θ
例)sin5°≒5×π/180
≒0.08715
ですね
簡単な話でしたww 聞きたいところだけじゃなくて
問題文は全部見えるようにした方がいいよ O2の周りのモーメントがわからないです。
どなたか説明お願いしますm(_ _)m
https://i.imgur.com/QP8PKY0.jpg モーメントって高校物理の学習指導範囲から削除されてなかったか
今はもう戻ってきたの？ モーメントなしで
物体のつり合いどうやって解くんだ？ てこの原理は出てくる。もちろんこれはモーメントのつり合いだが、そういう言葉を使わないだけ。 物理について
この図で 反発係数e の壁に小球を投げる。
跳ね返った小球が床上に落ちた点は 壁からどれだけ離れているか？
どうしても l が2l となります。
どこがダメなのか よろしくお願いします。
https://i.imgur.com/8HDQH0b.jpg >>177
手書きの１行目は壁に当たってから床に達するまでの時間をtとして立式しようとしているようだが、
いまいちどういう意図の立式なのか読み取れない
垂直方向の運動は壁がない場合と同じだから、床から打ち上げた時刻を０として再び床上に
落ちるまでの時間tは簡単に求まる
そのうちの最初のt1=l/vocosθが壁に向かっている時間だから、
残り(t-t1)が水平速度evocosθで壁から離れていく時間だ。
こう考えれば簡単に出せるだろ ごっちゃになってるね
鉛直方向での等加速度運動の式使うなら初速はv。sinθだから
0=v。sinθtー1/2gt^2
あとは小球が壁に達するまでの時間Tを求めると
t-Tが球が壁に衝突してから床に落ちるまでの時間だから‥‥
ということですね？
原点とする場所がごちゃごちゃということでしたか？ >>179
そう
>原点とする場所がごちゃごちゃということでしたか？
時間の原点はどうとってもいい。床からの打ち上げを基準にするのが簡単だろうというだけ。
壁に当たった時刻を０にしても、正しく立式できれば同じ答えに行きつくはず。
でも>>177でlが2lになっちゃうなら何か間違えている。どういう考えであの式になったのかわからないので
どこがダメなのかもこちらにはわからん 手書き式の左辺がゼロではなく－hだろ。
だからまずhを求めてからだな。
くっくっく 熱力学です。解説お願いします。
半径rの球形容器の中に1モルの単原子分子理想気体が入っている。気体分子は様々な方向に様々な速さで飛んでいるが、その速さの平均値をvとし、今仮に全ての分子の速さがvであるとみなす。アボガドロ定数をNA、気体分子1個の質量をmとして以下の問いに答えよ。
1:容器の壁面に入射角θで衝突する分子が1回の衝突で壁に与える力積の大きさを求めよ
2:1個の分子は1秒間で何回か場面に衝突するか
3:1個の分子が壁面に与える力の大きさはいくらか
4:この気体の圧力はいくらか
5:気体定数をRとして、この期待の温度をm、v、NA、Rを用いて表せ
正答
1:2mvcosθ
2:v/2rcosθ
3:mv^2/r
4:NAmv^2/4πr^3
5:NAmv^2/3R
高校物理で使う数式と数学ⅡBだとどちらが上なのでしょうか？
加速度の問題って積分が使われてますが、物理をマスターするように勉強していけば
ⅡBの範囲は終わらせられるのでしょうか？これから高校にはいるのですが
数学は見るのも嫌なのですが、物理だと嫌になりません。単純作業が嫌なのかも 高校物理は、微積分を使う問題をあえて使わないで解くということをモットーとしてるので、公式覚えることが重要になる科目です
だから必要になる数学は三角関数対数くらいで微積分の知識はいらないんですよ
数学2Bのほうが上です >>176
マジかよ
三十年前バイト先の年上のお兄さんが「大学行きたかったなあモーメントとかやるんでしょ？」て聞かれたから
昭和50年代に一度削除されてたはずなんだけどなあておもてた
復活してその後ゆとりで削られてまた再々度復活したのか
モーメントは高校でやるかどうか議論に登る微妙なラインなんだな
ついていけない層は非選択の文系に逃げればいいってか さすがにそんな太古の話をされても困る
今やってるモーメントって剛体の釣合くらいじゃなかったっけ 回転運動はやらないことになってるから釣合以外やることがないな >>182
熱力学では分子はないんだが、まあいいかぁ。
1) 力積=運動量変化、壁面に垂直な運動量はmvcosθ->-mvcosθ
したがって、2mvcosθ
2) 壁面に角度θで反射した分子が次に壁に当たるまでの距離Lは
余弦定理により
L^2=r^2+r^2-2r^2cos(π-2θ)
=2r^2(1-2cos(π-2θ))
cos(π-θ)=-cosθ, cos2θ=cos^2θ-sin^2θ
を使うと
L=2rcosθ
衝突までの時間t=(2rcosθ)/v
1秒間に当たる回数1/t=v/(2rcosθ)
3) 問題の趣旨は力積*1秒に当たる回数だと思うから、
F=2mvcosθ*v/(2rcosθ)=mv^2/r
4) 力*分子数/面積として、
p=mv^2/r * NA * 4πr^2=NAmv^2/4πr^3
5) pV=nRTとして
T=pV/R=NAmv^2/(4πr^3)/(4/3πr^3)=NAmv^2/(3R) >>191
え？物理で力のモーメントと言うのはトルクのことだけど？ 普通高校でも微分方程式をやるんだよな？
レベル高すぎ 摩擦による仕事（熱）まで含めて考えれば最初と最後で全エネルギーは保存される >>195
>>196
垂直抗力0じゃないですね。
http://iup.2ch-library.com/i/i1884244-1516621137.jpg
図より
垂直抗力=mgcosθ
摩擦力＝μ'mgcosθ
摩擦力で失われるエネルギー
F・L=μ'mgcosθ・h/sinθ
=μ'mgh(1/tanθ)
残る運動エネルギー
Em=mgh-μ'mgh(1/tanθ)
=mgh(1-μ'/tanθ) 摩擦力がする仕事はマイナスで有るが
垂直抗力のする仕事はゼロでいいんだよ。
仕事ってのは経路上の∫F・dsだからな。
重力ならmgsinθ・hsinθ＝mghとなる。
これが本来の求め方であって、距離に比例するポテンシャルだから
経路に無関係でいきなりmghとしてもよいだけ。
垂直抗力なら経路に垂直だから∫F・dsはゼロだわな。
＞上の問題の(2)です。
単純に公式でいいだろ。
ｖ＾２－ｖ０＾２＝２ａｘ
のａにおいて、重力斜面成分から摩擦力の分だけ減じた加速度とすればよい。
なんでもかんでもエネルギーで計算しようとするヤツは
本当にアタマ悪いヤツだからマネすんなよな。
くっくっく × 距離に比例するポテンシャルだから
〇 高さに比例するポテンシャルだから
くっくっく × 重力ならmgsinθ・hsinθ＝mghとなる。
〇 重力ならmgsinθ・h/sinθ＝mghとなる。
くっくっく 東工大2008(2)の熱力学の(a)で、
断熱変化で、ピストンの内部エネルギーEがE+⊿Eへ、体積がVからV+⊿Vへ、温度がTからT+⊿Tへ微小変化したときの⊿Eと⊿Vの間に成り立つ関係式を求めよ という問題で
気体のする仕事はp⊿Vだから⊿E=-p⊿V、というのが模範解答でこれは理解出来るんですけど、
内部エネルギー変化の指式⊿E=3nR⊿T/2=3p⊿V/2 と矛盾しませんか ここが何故なのか分かりません。 力学にせよ熱力学にせよ
こういうのに四苦八苦してたら自動車一つ作れんだろ
こんな問題ちょちょいって片付けちゃうような人が将来車屋さんになるのかな >>204
nRΔT=Δ(nRT)=Δ(PV)=PΔV+VΔP >>206
ピストンが滑らかに動くって問題文にあるので、⊿p=0だと思ったんですけど違うんですか >>207
断熱変化の時はVもPも変化しますね？
勝手に0にしちゃダメですよ >>209
物質量の関係しない熱力学の自由変数は2つ
まず、T,Vが自由変数として、
E=(3/2)nRT 理想気体ではEとVは無関係、E(T)だけ。
dE=(∂E/∂T)dT+(∂E/∂V)dV
=(3/2)nR dT+(∂E/∂V)dV
↑=0
dE(T)=(3/2)nR dTは正しい。
次に、Tを従属変数にしてp, Vを自由変数にすると、
E=(3/2)nR (pV/nR)=(3/2)pV
dE=(∂E/∂p)dp+(∂E/∂V)dV
=(3/2)Vdp + (3/2)pdV
↑≠0
dE≠(3/2)pdV すまん、高校物理じゃ偏微分なしか！
でもな、一番簡単なのがこれやねん (´・ω・`) 全ての波長の光をまんべんなく含む光は透明に見えるようですが、
乱反射すると白く見えるようです。
乱反射する事により光の「向き」が分からなくなり、
光の「強さ」だけが目に入ってくるから、という説明を見ましたが、
「向き」がなく「強さ」だけであればなぜ白になるんでしょうか。具体的かつミクロな説明をお願いします。 >>215
見栄えを気にするなら数式が単語文節扱いだということくらい知っとけ >>216
見栄えじゃないなぁ、数式の処理は視覚的に処理されているからなぁ。
それが分からないようでは物理は止めろよ wwwww >>218
そういう話ではなくて
例えば文末にある数式にはピリオドを打ちなさい 行間のスペースなんとかして
あと数式だけの行はセンタリング、せめてインデントして >>206
これで終わってることを、わざわざ高校範囲外の偏微分グダグダこね回して知識自慢してる人はどういうつもりなんでしょうね リアニメイトネクロうっぜーーーーーーーーー
殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す殺す >>221
TeX覚えたばかりの人間の多くが通る道だ >>221
質問者が>>209で分からないと言っているから仕方ないだろうな。
>>206を書いたやつがFラン・ポスドクなんだろ。 >>224
>>209はわからないけど>>215はわかる高校生がいると思ってるんですか？ >>223
Fラン・ポスドクの連中の多くがTeXすら使えない wwwww >>225
Δ(pV)=ΔpV+pΔVなんて、ググっても出てこないだろ。
やっつけ仕事にしてもいい加減なFラン・ポスドクだろう。 >>227
いやあ、とおりすがりの大学教員ですが？ >>228
Δ(PV)=(P+ΔP)(V+ΔV)-PVですぐわかりますよね？
少なくとも偏微分よりはずっと簡単ですよ？ 207 名前:ご冗談でしょう？名無しさん [sage] :2018/01/24(水) 20:12:08.57 ID:???
>>206
ピストンが滑らかに動くって問題文にあるので、⊿p=0だと思ったんですけど違うんですか
あとみてください
質問者は、Δ(PV)=PΔV+VΔP自体には疑問を抱いていないようですね ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
