■ちょっとした物理の質問はここに書いてね254■
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https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1594457622/ 量子力学・・・（ ＾ω＾）・・・ピカソ的
://kaigablog.com/wp-content/uploads/2017/11/67505bf7.jpg >>679
向きの変化と言っても極限では
Ａ点の速度は接線方向じゃないのか？ >>679
Ａ点でのわずかな向き(極限0)の変化で
Ｂ点の速度が90°も違って見えるのだろうか。
相対的ということは２つの円の角速度は同じ前提だろうから
速度の大きさも全然違うことになってしまう。 >>677
言われてみると不思議やね。どこにあったん？
そやけど>>679が正解やと思うわ。
ええ問題やな。 >>685
まじ不安になってきたｗ
その辺の先生は即答できるのかな？ >>684
角度が90度も違って、大きさも違って見えるのは極端すぎね？
Ａ点でほんのちょっと(実質ゼロ)向きが変わるだけなのに？ >>683
だよねえ、不思議と言えば不思議。
作者は天才的。東大入試二次試験に使えるレベル。 >>685
物理学者もあっさりと引っかかりそうだよな。 >>683
確かにＢ点での実線と点線の速度も全然違ってくるよね。 >>690
点線のほうが速度が大きいということね。 ポイントはAの頭の動き。
点線は、常に上を向く場合で首が動く。
実際は、常に円心を見つめる場合で首が動かない。 A点の移動で向きを無視しなければ、下画像のA→A'の移動に対して、
緑矢印の先と青矢印の先がAから見て同じ位置であると認識される。
このときA点から見てB点はちゃんと縦方向に移動している。
https://imgur.com/a/LrJk9mC >>694
２つのベクトルの始点を一致させて引くと
差のベクトルは確かに下向きだね。 >>695
あーＡ’をＡまでバックさせるとそう見えるな。
でもそれって当たり前だろ。そうなるのは回転が相対的だから。
問題なのは極限でＡ点での速度は接線方向なのに
Ｂ点で反平行に見えないのは何故かってことなんじゃないのか。
要は極限の不思議さをどう納得させるのかだろ。 >>696
Ａ点での一瞬の速度が接線方向なのに
Ｂ点での一瞬の速度がその反対方向に見えないのは確かに不思議と言えば不思議。
日頃から円上の速度は接線方向だと当たり前のように思っているところから来る罠だよね。
いや、それで正解なんだけど、こういう見え方の問題だとそんな単純じゃないという。
加速度系から見た場合ね。 A点が静止してB点が動く場合でも、A点で視線の向きを恣意的に変えたら、B点が横方向に動いているように見えるぞ。 >>694
一般的な加速度運動してる系から見た場合は、どう考えればいいと思う？
>>678は円運動していると分かっているから一致しないのは変だと分かるけど、
Ａ点が力を受け続けて複雑な運動をしている場合、
ある瞬間にＡ点から見てＢ点はどう運動してるように見えるのか、計算する方法分かるかな？
つまり、円運動だとは限らない場合ね。 >>698
視線の向きというか、Ａ点に固定した座標だね。
Ａ点が回転すれば加速度系になる。そこからＢ点を見ると
Ｂ点が加速度運動しているとみなさないといけない。
これを見落とさせる問題だね。
大方の教師が罠にはまると思う。一般加速系から慣性系を見た場合にどう計算すべきか、
これが理解できてるかどうか。 >>700
どおりでハイレベルだと思ったわ。
こいつまじで天才すぎるやろ。 >>699
A点の向きに関する自由度（或いはA点を中心とする回転に関する自由度）を何らかの方法で潰してやらないと、
Aから見たBの運動は一意に決まらないだろうね。 >>701
そこまで言われたら気づくわ。
加速度を接線方向と法線方向に分解するんやな。
法線方向は向きを変える成分やから見え方には重要。
その瞬間の速度と法線半径からω=v/rを計算して、相手の慣性系が
瞬間的に同じωの回転軸ベクトルで回転してるとみなさなあかん。これで相手が回転してることになるんやな。
上の問題は接線方向の加速度がない特別な場合で、それが円運動や。
要はＢ点が円の加速度運動してるとみなさんとダメやったわけやね。
これ、ええ問題やね。 >>678
この問題を高校教師に質問しまくって悩ませてやればいいと思う。
即答できる人はごく少数だろうなあ。。。 >>704
そう書かれて理屈は理解できてもやっぱり>>678は不思議に見えるねえ。
その瞬間ではＡとＢは互いに逆向きの平行速度に見えてもよさそう、と思わせる問題か。
受験問題に出されたら泣くなこれ。 >>704
今ふと思ったんだが、アインシュタインとか当時の物理学者って
これはっきりと分かっていたんかね？
怪しすぎるんだが、今の加速器の中の計算って大丈夫なんかね？ >>709
たぶん、一般相対論の計算やってる連中も>>678の点線速度のような大ポカを
どこかでやってるに１万ペリカ。 >>704
ωは相手には逆方向な。
分かってると思うが一応書いておく。 >>708
よくあるだまし絵みたいなもんだよな。
この図はナスカの地上絵かどこかの洞窟の壁画として
宇宙人に見えるようにしておくべき。 いやー久々に物理版らしい。
こういうハイセンスな問題が常々見たいよ。
どうせくっくっく氏でしょ、問題考えたのも。
実力が違いすぎるからすぐ分かるよ。
専門書に間違ったことを堂々と書いたり、肝心なことは書いてなかったり、おかしな出題したり、
ネットで珍PDFを公開してる大学教授は恥ずかしくないのかな？
どうでもいいけど、マクスウェル方程式から教える教授って、絶対に頭悪そう〜 >>713
Qちゃん、良かった生きてたんだね、心配したよ！
ところで、処女作の出版いつ？ >>710
5chで一般相対論の計算を晒しているのは大抵俺だが、こんなところで間違えんよ。 >>677
くっくっく一味の荒らし自演臭いが
>外側だけが回転するのと、内側だけが逆回転するのは相対的に同じに見えるはず。
そもそも、この文が怪しい
相対運動が同等という意味は、AからBをみた速度ベクトルがVならば、
BからAをみた速度ベクトルが-Vであるということになる。
どちらも同心円上に拘束された運動しかできないから、A,Bが共に中心線上以外は同等にならない。 >>717
自白してる(>>713)のに、アホなん？ >いやー久々に物理版らしい。
>どうせくっくっく氏でしょ、問題考えたのも。
こういう厭味ったらしい自画自賛が一番物理らしさから遠いことにいい加減気付け 理工系であんまりアタマ良くないあまりにトンデモ化する奴らの一般的特徴過ぎて凡庸のさらにウルトラ凡庸臭すぎて腐臭がするよねくっく 「回転と逆回転は相対的に同じに見えるはず」が間違いなだけだ
加速度なんか関係ない
言葉遊びに騙されるなよ 太陽系は、塵やガスが渦を巻いて出来たと言われてますが
そうなるとその渦の角運動量は保存するのではないかと思います
従いまして公転速度は以下の式で計算できます
v = √(MG/R)
M 太陽質量
G 重力定数
R 公転半径
これで太陽系の惑星の公転速度の計算するとほぼ一致します
例 実際 計算
水星 172404 km/h 172366 km/h
地球 107244 km/h 107232 km/h
土星 34703 km/h 34724 km/h
当然ながら、太陽表面を形成しているガスの角運動量も保存しているはずです
太陽半径をRと置くと、1572000 km/hとなりました、が
実際の太陽の時点速度は7200km/hしかありません
太陽を形成しているガスの角運動量はどこに消えたのですか？ >v = √(MG/R)
公転円運動の向心力を万有引力に等しいと置けば直ちに得られる式。
角運動量保存云々の議論は意味不明 まったくこのスレ(板)は、
質問者が「よい質問」をして、
回答者が「よい回答」をして、
質問者「ありがとう！(目から鱗で感激！)」
見物人「やんややんや(涙！)」
…な流れに絶対にならないのは、何の因果率なん？ お前みたいなのが集まるところでそんな風になるわけがない 摩擦のある床を物体が滑った場合、運動エネルギーの一部が摩擦熱に変わると言います。
本当ですか？
摩擦のある床を物体が滑る場合、摩擦力が物体にかかります。
物体を床が滑っているとも考えられますので、床にも摩擦力がかかります。
本当は摩擦熱などはなくて、物体の失われた運動エネルギーは床の運動エネルギーに変わっていると考えることはなぜしないのでしょうか？ 粘土でできたボールを壁に速度v0でぶつけた場合と金属でできたボールを壁に速度v0でぶつけた場合では衝突後のボールの運動の様子が異なります。
粘土でできたボールは壁にくっついてしまうかもしれません。金属でできたボールは跳ね返るでしょう。
ということは、2つのボールに壁から働く力は異なるということになりますが、それはなぜですか？ ある物体が床の上で静止しているとします。
このとき、物体には重力と床からの垂直抗力が働いています。それらが釣り合っているため、物体は静止しています。
ある物体をある高さから床に落としたとします。
物体が床に接触したときに物体、床にそれぞれ働く力はどうなっているのでしょうか？
接触した瞬間に床から物体に働く力（すなわち垂直抗力）が物体に働く重力と釣り合い物体は静止しないのでしょうか？ なぜ、床に静止している物体は静止し続けるのでしょうか？
常に床から重力を上回る垂直抗力が働いて、静止できないということはなぜ、ないのでしょうか？ >>730
運動の方向が逆だからです
>>731
なりません
変形に使われるか否かです
>>732
重力で加速した運動量に相当する力積です https://imgur.com/IMuNf4O.jpg
上の問題92について質問です。
N_Aの値は、N_A = (1 + 2*h/r)*m*gだと書いてあります。
なぜ、N_Aの値が定まるのかが分かりません。
自分自身がボールになったと思って考えてみますと、点Aに到達した瞬間には、ボールはそこから先の床の形状については何も知らないはずです。（ボールには目がないとします。）
その後、円筒面上を昇っていくのか？それとも真っ平らな平面を進んでいくのかボールには点Aにいるときにはわからないはずです。
ですので、N_Aの値が例えば、N_A = (1 + 2*h/r)*m*gになるのか、あるいは、N_A = m*gになるのかは決定できないように思われます。 >>733>>734
本末が転倒している
実際にそうなるのでそれに対する理屈として静止あるいは加速しないなら釣り合っていると考えざるを得ないし、
加速しているなら釣り合っておらずトータルで見て力が働いていると考えざるを得ないというに過ぎない >>736
最下点に到達したときではなく、「円筒面に入った直後」だから >>734
>床から重力を上回る垂直抗力が働いて、静止できない
中学の慣性の法則からやり直すんだな
そのうち大地震が起これば冷蔵庫でも飛び上がるのが体験できるぞ、死んでなければ 参考書に「電車が右向きに速くなろうとすると、錘のもつ慣性が現在の速度を続けさせようとして、加速度と反対向きの力を錘に働かせ、その結果糸は
左に傾く」。この仮想の力を慣性力或は慣性の力という。」と書いてありますが、「電車が右向きに速くなろうとすると、錘のもつ慣性が現在の速度を続けさせようとして、」
の部分の説明に違和感を感じます。
単に、「電車が右向きに加速すると、加速度と反対向きの力が錘に働いているようにみえる。その結果糸は左に傾く」でいいと思いますが、いかがでしょうか？ 「慣性」などという定義もしていない怪しげな概念を持ち出している点が気持ち悪いです。 「加速度で運動している電車から見れば、運動の第二法則は成立しない。」とも書かれています。これもおかしいように思います。
「加速度で運動している電車から見れば、加速度と反対向きの力が働いているように見え、運動の第二法則が成立している。」と書くのが
正しいと思います。 加速している電車内の人は加速度と反対向きの力を感じています。
そのような力を感じていないならば、合力が釣り合っていないにもかかわらず、錘は加速度運動していない。つまり運動の第二法則が成り立っていないと言えると思います。 特殊相対論で電車の前後に検出器をつけて中央に光源を置いて
電車の中と外で同時性が相対的であることを示す思考実験があると思います。
それで、「前後の検出器が同時に反応した場合だけ音が鳴る」という設計になっていた場合、
電車の外から見ると同時じゃないのに音が鳴っているように見えますか？
特定の日時に光が到達した場合だけ音が鳴るという設計でも、
電車の外側から見ると違う日時に到達したのに音が鳴る？
私の理解では、特殊相対論は因果関係が崩壊しかねないことを言っているように思えるのですが？ 因果関係が崩壊しているとは、
例えば鳴る音が光の到達した日時に応じたもの、
例えば「到達した日時はXX時XX分XX秒です」というような音声だとして、
電車の中で聞こえる音声と電車の外で聞こえる音声は同じなんだろうか？
もしその音声に応じて人間の行動が変わったりさらに他の機械の動作が変わったりするなら、
電車の中と外で発生する動作が（バタフライ効果的に）全く変わってしまう恐れがある。
その辺どうなってるのかという物理初心者の疑問です。 >>749
> 電車の外から見ると同時じゃないのに音が鳴っているように見えますか？
見えない
> 電車の外側から見ると違う日時に到達したのに音が鳴る？
意味不明
> 私の理解では、特殊相対論は因果関係が崩壊しかねないことを言っているように思えるのですが？
SR の枠組みで因果関係は保たれる >>751
わからないんですね
>>749
動いている人の同時は、止まっている人の同時ではないのです
電車の中で同時の時音がなるなら、電車の外では同時には鳴らないのです
でも、検出器の近くに時計がそれぞれ置いてあったとしましょう
その時、外から見たら、その時計はどう見えて音はどう聞こえるか考えてみましょう
上で言ったように、電車の外から見たら音は同時には鳴らず、二回音がなります
そこで、それぞれ音が鳴った時の時刻を読み取れば、実はそれらの時刻は同じなのです
なぜならば、時計は動いている電車の時を刻んでおり、音は電車の中における同時で鳴るのですから 鉛直面内の円運動で、「垂直抗力の大きさが0以上⇔物体が円筒面を離れない」が成り立つ理由を説明してください。 対偶考えれば簡単だと思いますよ
物体が離れている時は垂直抗力ないですよね >>752
＞そこで、それぞれ音が鳴った時の時刻を読み取れば、実はそれらの時刻は同じなのです
電車の前方と後方それぞれに時計が置かれていると
それぞれの音がなった時の時計の日時が違うという事ですか？
電車の前方と後方で時間のずれが違うという事？ >>755
＞それぞれの音がなった時の時計の日時が違うという事ですか？
同じということです
しかし、外から見ている人の腕時計を使って音が鳴った時刻を読み取れば、それは違っています
音が聞こえる瞬間は、腕時計では違う時刻ですが、音が鳴った時電車内の時計を二回見ればその時計の時刻は同じなのです >>754
「物体が円筒面を離れない ⇒ 垂直抗力の大きさが0以上」のほうはどうですか？ 垂直抗力の大きさがゼロ未満ってことは、壁の中にどんどんめり込んでいくということですよね
円筒面を離れていますね >音が聞こえる瞬間は、腕時計では違う時刻ですが、音が鳴った時電車内の時計を二回見ればその時計の時刻は同じなのです
電車の外から見ると音は２回鳴っている。
２回とも電車内の時計を確認すると同じ時間？
２回、つまり時間差があって時計を確認しているのに？ 時間差があるのは外の腕時計で測った時ですよね
外の腕時計で同時でなくても、中の時計は同じこともある
これが同時が相対的である、という意味ですよ
ある人にとっての同時が、他の人から見れば同時ではないかもしれない >>760
それって、電車の外から電車の中の２つの時計を継続的に確認していたら、
前方の時計と後方の時計の時間の進み方がずれているという事？ そうですね
電車の中で同時なら、外では同時ではないので
だから、ローレンツ収縮とかもこのせいですよ
電車の中では同時でないものを、外では同時だと認識してるから、縮んで見えたり変なことが起こっている >>734
垂直抗力とかは仮の力なんだわな。
本当は重力場に反応する物質が中心に動くけど、床を構成する物質と最接近すると、斥力が働き始める。つまり、引力と斥力が釣り合うから静止する。
多分静止する前は、少し床にめり込む。斥力を受けて反発、そのうち物体の変形にエネルギーが使われて安定する。こんな流れでしょ。
斥力は物質間の距離が離れると急激に低下するから、垂直抗力で物体が跳ね飛ばされるとかはならないと。 つまり、落ちたボールが弾むことは一切ないということですか？ >>726
まずひとつ目の「良い質問」という奴が、
かなり困難な要求らしいな。
>>729
しまった、そんなに埋没しちゃってた？
もっとハジケねばねば。 >>763
「見えたり」じゃなくて、あれは本当に縮んでるんですよ！
by 松田卓也 今日の放送大学
卵を超高速回転させるとごく短時間浮くって、映像で説明があった
２０年くらい前。回転で質量が減ると聞いたことがあるが（その後たぶん否定されたかよく知らない）、話が似ている 下降しながらときおり上昇することもあるなめらかな斜面を転がるボールがジャンプするかどうか、ジャンプするとするとどの箇所か正確に計算ってできるものですか？
そのような斜面の地点Aでのボールの速さを求めよとかいう問題をエネルギーを使って解く場合に、暗に地点Aをボールが通過することを仮定しているように思います。
もし、ジャンプして地点Aを通過しない場合にはどうするんだろうと思ってしまいます。
こういうのはどう考えればいいのでしょうか？ >>753
お前らは円運動がまるで分かっておらんな。
だから>>677もまともに答えられんのだ。
円運動とは、まっすぐ行こうとするのを
無理やり曲げるってことだぞ。
そのために法線加速度による力（向心力）が必要であり、
その点での「垂直抗力」に「重力成分」を加算するんだよ。
重力成分というのは重力の法線方向成分のことであり、重力による向心力だ。
必要な「法線加速力（向心力）」＝「垂直抗力」＋「重力の法線方向成分（重力による向心力）」
とは言っても最初のＡ点では重力が反向心力なので実質的にマイナス作用になるよな。
その分だけ垂直抗力が大きくなってしまうのだ。
Ｂ点〜Ｃ点では重力の法線方向成分がまさに向心力になるので
その分だけ垂直抗力は小さくて済むんだな。
上昇するほど減速していって
円運動に必要な法線加速力が「重力の法線方向成分」だけで
まかなえるようになったとき、物体が離脱するのだ。←ここがキモ
このとき、離脱するので垂直抗力はゼロなのだな。
要は、ついに重力に負けて空中へ離脱するわけだ。
垂直抗力がゼロになるからではない。
円運動に必要な法線加速力が「重力の法線方向成分」だけでまかなえるように
なった瞬間に宙に浮いて離脱するんだよ。
お前らは垂直抗力＝重力だと思い込んでるだろうが、これらは別もんだぞ。
床の上の物体が静止しているのは
Ｎ＋（−ｍｇ）＝０
つまり、物体には垂直抗力と重力の２つが働いて
合わせてゼロだから静止しておるのだ。
円運動ではこの２つの和がゼロではなく、向心力になるのだ。
じゃあな。
くっくっく >>773
斜面の形状が下に凸ならば、ジャンプしないような気が直感的にしますが、どうでしょうか？ 変曲点のところでジャンプしそうな気がしますがどうでしょうか？ 例えば、>>736の問題ですが、曲面をボールが降りていくときや登っていくときに、ジャンプしないことはどうしたら分かるのでしょうか？
仮に斜面の上の方（点Cよりもずっと上の方）でジャンプしてしまって、C点の頭上を右側に飛行してしまった場合には、問題が解けません。
ですので、まずジャンプしないことを言わないといけないと思いますが、いかがでしょうか？ 物理の問題は、「常識」に頼りすぎているように思います。 極端なことを言えば、>>736の左側のなめらかな斜面ですが、点Cの上の方では、ジャンプ台のような箇所があった場合には、
そこでジャンプしてしまってC点の頭上を右側に飛行してしまい問題が成り立たない可能性もあります。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
