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/ >>929
ご回答ありがとうございました。
試験に力学は重要ですものね。
電気系の進学希望なので古典的な力学は苦手なんですよ。
やはり力学から勉強します。 >>931
古典的ではない力学、すなわち量子力学はわかるんですね 質問失礼しますm(__)m
質問1 仕事の問題で質問です。摩擦力が発生する水平面で、物体をおき、右に力を加えて物体を引っ張っぱるとします。水平面にそって移動しており右に進んでいるとします。で、右に力を加えたことによる仕事と摩擦力による仕事が発生しますよね。
また、仕事量ってスカラー量ですよね。ここで、物体の進行方向を正とすると摩擦力による仕事は負の仕事として、物体にはたらく仕事量が減りますよね。
対して、右に力を加えたことにする仕事量は、正の仕事として、物体にはたらく仕事量は増えますよね。
仕事はスカラー量なのに、なぜ、進行方向を基準としたはたらく力の向きによって、正負がつくんでしょうか？
物体が右に引っ張られ摩擦力が発生する水平面で運動しているとします。ここで、この運動において変位を求めるとなると、左右どちらを正にするか向きを決めて、運動前の位置を基準として運動後の位置から基準の位置を引いて変位を求めますよね。
で、このとき変位は、ある基準となる点からの向きで正負を決めていますよね。
対して、摩擦力は変位のときに決めたある基準からの向きを平行移動して、正負をきめていますよね。けっして、変位のときに決めた基準の位置からの向きではないはずです。
そこで、質問2 なぜこの2つは向きの決め方が違うのでしょうか？
質問3 なぜ一直線上(水平面)においては、変位で決めた向きに準拠してその他の力の向きを決めないといけないんでしょうか？そういうもんなんでしょうか？ 物体に働く仕事量というのはありません。
物体に働くのは力で、それに応じた変位のベクトル積が仕事です。 自然言語だと正確な物理的状況を議論できないので
力や変位を数値なり数式で表現すればどこが間違っているのかが簡単に明らかになると思います。 ＞仕事はスカラー量なのに、なぜ、進行方向を基準としたはたらく力の向きによって、正負がつくんでしょうか？
仕事=力×変位ですね
座標を変えたとすると、力も変位も両方変化しますが、その掛け算の値は座標をどうとろうが同じなんです
＞そこで、質問2 なぜこの2つは向きの決め方が違うのでしょうか？
質問の意味がよくわからないのですが、おそらく摩擦力の力の向きの求め方を誤解しています
摩擦力は、床を基準として考えます
床に対して物体が動いていたら、それとは逆向きに摩擦力が働きます
＞質問3 なぜ一直線上(水平面)においては、変位で決めた向きに準拠してその他の力の向きを決めないといけないんでしょうか？そういうもんなんでしょうか？
そういうもんです
変位や力だけでなく、座標を決めたら、全ての物理量はその座標を基準に考えるんです >>940
1
仕事ってベクトル内積じゃないんでしょうか？教科書とかには、力×変位×cosθとあります。
2
物体の進行方向と反対の向きに摩擦力が発生するのはわかります。
でも、これは変位みたいに基準点からの左右の向きではなく進行方向を基準としての左右の向きですよね。
ようは、変位は、基準点、右、左の向きがありますけど、力の向きは、右、左しかないのに違和感がいるってことです。
3
この原理？に名前がついていたりはしますでしょうか？ >>941
内積ですね
内積がわかるのはいいことですね
摩擦はそういうもんなんです
変位は位置から求めることができますけど、摩擦は床に対する相対速度が関係してめんどくさいんです
力が、ではなく摩擦の性質ですね
ないですね
でも、長さを測るときだって、あっちではm、こっちではcmとかやってたらややこしくなるだけですよ
ま別にそうしてもいいんですけど、比べるときは何か一つの基準を設けて比べないとダメなわけです
1より50の方が大きいから、50cmは1mより大きいんだ、なんて言ったらなに言ってんだってなりますよね >>941
動摩擦力=sgn(-(v物体-v床))μN
と書ける
こんな感じならどうでしょう？
sgnはカッコの中身の符号を取り出す関数です
床が静止している場合は、動摩擦力はv物体と逆向きを向くことが表現できてますね
で、v物体もv床も力の向きも基準は全て同じ方向です >>942
>>943
1仕事はベクトル内積なのはいいとして、結局、＞仕事はスカラー量なのに、なぜ、
進行方向を基準としたはたらく力の向きによって、正負がつくんでしょうか？
という質問に帰着してしまいます。
これについて回答お願いしますm(__)m
また、その回答が、仕事=力×変位ですね
座標を変えたとすると、力も変位も両方変化しますが、その掛け算の値は座標をどうとろうが同じなんです
でしたらこれは回答になってない気がします。仕事の原理でもエネルギー保存則でもない(ですよね？)ですし、
そもそもそれが、スカラー量(仕事)に、なぜ正負がつくのかの問題ではない気がします。
2なるほど、力の性質によりけりなんですね。こういうことが教科書に書いてないので助かります。
質問2.1 あの、sgnって絶対値記号をつける関数みたいなものなんでしょうか？
また、高校の物理では、動摩擦力=sgn(-(v物体-v床))μN のような式ではなく、単に
進行方向に引っ張っている力の逆向きと定義されています。
ですが、動摩擦力=sgn(-(v物体-v床))μN の式から、進行方向を正としたとき、
床の速度からみた物体の速度(進行方向の速度)の相対速度とわかります(私の解釈)
ここで、質問2.2 動摩擦力=sgn(-(v物体-v床))μN にv床とありますが、これは床の速度なんでしょうか？
というか、床って動かないのに速度ってあるんでしょうか？
質問2.3高校物理の摩擦力の定義を導くために、動摩擦力=sgn(-(v物体-v床))μN の式の、
どの変数に何を代入すればいいんでしょうか？それとも、高校物理の摩擦力の定義は間違っているんでしょうか？
3なるほど！ >>944
ああ、スカラー量が絶対正にならないといけないと思ってるわけですか？
スカラーとはベクトルじゃない普通の実数だということです
プラスでもゼロでもマイナスでもいいんです
上に意味を書きましたね
符号を返す関数です
自転車に乗った人から見たら床は動いてますね
つまり、喜寿を床にしなければ床は動いて見える可能性があります
わかりにくければ床を基準にしてv床=0で構いません
高校物理の定義を数式に書き換えただけです
あなたは数式が好きなようなので、式にしたらわかるのかなと試してみたわけですね
vは速度、μは摩擦係数、Nは垂直抗力です >>945
スカラー量って普通の実数なんですか、初耳です、教えてくれてありがとうございます。
他の質問もokです すみません、
質問1
速さを答えよという問題では、答えは必ず正にしないといけないのですが、速さってスカラー量ですから
実はマイナスをつけてもいいんでしょうか？
質問2
水平方向の運動では、スカラー量もベクトルも実は変わらないんですかね？
スカラー量はずっと正だと思い込んでいたので、具体的な違いがはっきりしていなくて困っています
質問3
https://i.imgur.com/PinRqsM.jpg
この問題で質問です。この問題って、左右どっち向きが正とかってきめなくていいんでしょうか？
速さって問題文には書いているんで決めるのかなと思ったんですけど、決め方がわからなくて困ってます
また、解答https://i.imgur.com/4qX7Hii.jpg では、向きを決めて計算しているように見えるのですが、
その向きの決め方がわからなくて困ってます。 >>944
仕事＝エネルギーの出入と考えるといいでしょう。
ある質量mの物体をhだけ持ち上げます。物体に働く力はmg下向き、動かした変位は上向きhで
180°逆向きです。したがって、物体はmghの仕事をされて位置のエネルギーがmghだけ増えます。
一方、手の方は上向きの力mgで上向きhだけ持ち上げますので、mghの仕事をします。mghだけ
エネルギーが減ったはずです。 >>947
スカラーっていう言葉使わない方がいいんじゃないですかね
なんか難しい用語に惑わされて混乱してるように感じてきました
ベクトルは矢印、スカラーは数、この違いです
1次元の時は矢印は実数と同じとみなせるので、同じように見えるだけです
ベクトルは矢印なんだと思ってれば、違いは自ずと見えてきます
質問1
ダメです
速さは矢印の長さです
質問2
ベクトルは矢印、スカラーは数です
質問3
向きは決めましょう
どっちをプラスにしても変わりません >>947
ベクトルの
1. 内積
2. 大きさ=ノルム
の違いですね。
ノルム≧0ですが、内積は基準となるベクトルによって異なります。右左のどちらを基準となる
基底ベクトルに取るかで内積は正負が変わりますが、ノルムは常に正です。 >>950
＞内積は基準となるベクトルによって異なります
テキトーなこと言わないでくださいね
質問者を混乱させないでください
座標系変えたら仕事の値が変わるようなことあるんでしょうかね？ >>951
基底ベクトルeR↑=(1, 0)と取れば、a↑=(2, 0)との内積は2、ノルムは2
基底ベクトルeL↑=(-1, 0)と取れば、a↑=(2, 0)との内積は-2、ノルムは2
ですね。
どっちの基底ベクトルでも問題の答えは同じです。 >>951
仕事の場合は、仕事をする・仕事をされる、で内積の表現を巧みにかわしていますね。
能動態・受動態でこのベクトルの内積の問題をかわすのはよくある話ですが、本質を
ノルムと混同されやすく、質問者のような疑問が起きると思います。 >>952>>953
基底を変えたらそれに合わせてベクトルも変換を受けます
e=(-1,0)なら、a=(-2,0)とならなければなりません
内積の値は変化しません
成分でなく、矢印の幾何ベクトルで考えれば明らかですが、座標の取り方により、内積、つまり大きさ×大きさ×cosθの値は変化しません
わからないなら回答しないでください >>954
頭固いな、質問者が言っているのは右と左を決めた方が良いのかどうかという質問。
基準となるベクトルの取り方で内積が変わる、ノルムは変わらない。それが答えでしょ？ 文科省の官僚さんなの？ ww >>958
共変ベクトルも知らない人はレスしないでくださいねー >>959
「スカラー、スカラー、スカラー」と説明し続けて、質問者に回答できなかったバカが
何を言っても説得力ないよ ww
だから結婚できないんだよ ww >>960
スカラー連打してたのは質問者ですよ？
わからないって認めたらどうですか？ 電気力線がわからない人はこのスレでもっと頑張るべきですね 電気力線と電場の違いもわからない人とかほんと困りますよねー 電気力線は整数本とか言っちゃう人も物理板にはいるみたいですよｗｗ あ、劣等感婆さんチーッスｗｗｗ
電気力線の本数はだいたい4πkQ本なんでしたっけ？ｗｗ 質問の意味がわかりますか？？
何を読めばわかりますか、と聞いているんですが 普通に考えれば質問の意味はわかりますよね
何故答えないのでしょうか？ 何を読めば確認できますか？？？
何故答えないのでしょうか？？？ 普通の本にはあまり乗ってませんが、考えればすぐにわかることですね 電気力線は電場を可視化するためのツールであり、人間が認識できるものでなければ本末転倒ということがわかっていれば、電気力線が連続だというような誤解は無くなるはずですね 本でなくともいいので、何を読めば確認できるか教えてください それと、「あまり乗ってない」ということは、乗っている本があるんですか？ でも考えれば電気力線は可視化できる整数本でなければならないということはわかりますね でも考えれば電気力線は可視化できる整数本でなければならないということはわかりますね ４本の千歳飴の内１本を半分まで食べたとしよう。これを何本かと尋ねれば、まともな人は必ず「３．５本」とか「３本半」言う筈だ。
そう、本数は実数なのだ。本数を整数だと思っている奴は、言語能力に欠陥があるだけ。 >>947です。質問している立場ですいませんが、しょうもないレスバやめくれませんか？
スレがもう落ちるのでいまさらですけども。
それと、回答は結局どなたのが正しいのでしょうか。 >>992
電気力線は密度が電場ですよね？
線自体にも太さがあるなんて聞いたことないですが？
>>949が正しいです 結局劣等感婆さんはどこ見ても載ってない独自理論を展開してるだけなんですよね
教科書くらい買ってちゃんと勉強してほしいです 教科書には電気力線が整数だとも書いてませんが、実数だとも書いてないんですよね 4πkQというのは、実数を想定されているのでは？
考えればわかりますね それだと説明が出来ませんよね？
3.5本の電気力線は書けません このスレッドは１０００を超えました。
新しいスレッドを立ててください。
life time: 219日 15時間 18分 44秒 レス数が1000を超えています。これ以上書き込みはできません。
