高校物理質問スレpart39

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part38
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/sci/1578728461/

>>180
ただの一次関数の話やん
等加速度で減るんだから
減る量は比で減るってこと

>>180
もしかしたらこれでわからんかもしれんから例をだすと
4sで16m/s減ったんなら
さらに4s後は同じ16m/s減るので
8sであわして32m/s減ったことになる

2sなら半分の8m/s減るとかも

図より明らか　で説明省いてもいいくらいのを
丁寧に説明してるんだよなあ

>>181, 182,183
回答ありがとうございます
答えだけはさすがにわかったのですが、答案としてどう書いていいかわからなくて、解説を見たら7/4とあったので。。。
これがわからなかったんです
ちょっと中学数学からやり直してみます。。。

物理学掲示板群 ttp://x0000.net/forum.aspx?id=2

学術巨大掲示板群: アルファ・ラボ ttp://x0000.net
物理学 化学 数学 生物学 天文学 地理地学
IT 電子 工学 国語 方言 言語学 など

PS 連続と離散を統一した！
ttp://x0000.net/topic.aspx?id=3709-0

>>184
これ書き方が悪いでしょ
16/4 × 7 ＝28にすべき
もっと言うと速度が一定に速さで減ってる→等加速度運動になる、vtグラフの接戦の傾きが加速度を表すて事まで書いとくべき
今更感あるかもしれないけど、問題集買い直すべき　解説が杜撰すぎる

>>186
あーその式なら理解できます！
入門系の参考書はわかりやすいものも多々あるんですが、基礎・標準問題集をわかりやすく解説した書籍がないんですよね
人気の重要問題集とか名門の森も解説薄いし
やっぱ人に教えてもらえ、ということなんでしょうか

>>187
標準レベルの問題で解説が詳しすぎるのも実は危険　
解説が詳し過ぎると分かった気になって終わっちゃう事多いから、分からないとこを参考書で調べたり、質問版や先生に聞いて理解するまでやり込むと力になるよ
重問や名門は解説に載ってる余談的なのがめっちゃためになる(それでも重問は解説少なすぎるけどw)

基本的に、問題の誘導に従うのとは別に、自分で現象を理解した方がいい。

この場合グラフから
v(t)=-4*t+16
よって
s(t)=-2*t＾2＋16*t

ここまでやれば後は数値を代入するだけだ。

こういうことをするかどうかが、アホかアホでないかの別れ目になる。

>>177
相間って何？

「相」対性理論は「間」違っていると主張する馬鹿

「いわるゆ」ってオモロイ

>>192
もし、物理の大学入試問題が 加速度 a=300000km/s^2　で1秒後の物体速度を求めよ。
ならば　v = 300000km/s　が正解か？
(1)あくまで高校物理はニュートン力学が前提の出題だから正しい。
(2)あくまで物理が前提の入試問題であり数学問題ではないから正しくない。
どちらが正しい判断か

(1)

そんな問題でないから考えなくていいおｗ

問題作成者がバカ
教授が問題は答えが現実味のあるようなものしかださないと言ってた
だから数値計算で明らかにおかしくなるのは間違いだよと言ってた

>>195
少なくとも1905年以前の東京帝国大学か世界中の大学の物理入試問題ならば間違いなく正解だね。

(2)の理屈だとそもそも v=at が間違いになる

>>192
そもそも入試問題ではそう言う事を聞かれる事はまずない
私立医学部ぐらいならあるかもしれんが、どちらの回答にせよ大幅減点はない

>>180
図より１秒で４ずつ速度が減っていき（１６／４より）、
Ｂから３秒後がＣの速度なのでー４×３＝−１２とするのが
もっとも分かりやすいやり方。ただ、その本も間違ってはいない。

しかし、高校物理ならば以下のようにするべき。
直線なのでａ＝ｄｖ／ｄｔ＝（０−１６）／４＝−４の
等加速度運動である。

Ｃでの速度は
Ｂから３秒間の等加速なのでー４×３＝−１２

または教科書にある式でもよい。
Ｖ＝Ｖ０＋ａｔ＝１６−４×７＝−１２

この４×７の部分を１６×７.０／４.０としているのが
その本のやり方だな。

つまり、問題も（３）が（２）より先にあるべきで
出題の順番がおかしいとも言える。まあ、間違ってはいないがな。

くっくっく

（３）と（２）の順番を逆にしているのは
受験生を少しでも惑わして落とそうとしているやり方であり、
しょーもない大学ならではの小細工ってところだな。

物理学的には「速度が変化している、ではその加速度はいくらか？」
という思考が当然なので、この出題方法は小汚いやり方と言える。

加速度を先に答えさせると
公式が思い浮かんで正答率が高くなってしまうからだ。
小汚いので、ワシが学長なら切腹させるわ。

くっくっく

999爺さん、相変わらず頭悪いな。
>>189
が正しいやり方だ。アホ過ぎる。

>>201>>202
ありがとうございました

冥土の土産

冥土の土産

メイドさんのおみやげ
冥途産の産土

1G環境下で真空永久平面があるとし、物体を滑らせれば無限に動き続けるのか？
下向きにかかる力つまりGはどこへ消えるのか

あー摩擦が0と仮定してね

運動方程式って知ってますか？

いえ、知りません
生まれてこの方初めて耳にしました

つまり摩擦がない平面ってのは力がかからないので空中と同じ扱いって事でいいんでしょうか

>真空永久平面
意味不明だが物理現象でないなのは確かだから妄想
物理では重力と面の応力が釣り合わなければ釣り合うまで面にめり込む誰でも経験してる事実。

>>212
>>213
物理問題の挿絵などは現実の物理環境から問題に必要な物理要素だけを抜き出して書いた図。
>摩擦がない平面 がその図の意味なら　>空中と同じ 扱いにはならない
必要な物理要素だけが残った図を現実化するのは物理というより数学。

厨二用語かな

慣性の法則でググれ

https://i.imgur.com/XQPDQme.jpg

JUKEN7
Fundamental Lectures『基礎＊力学�T』

速度・加速度
https://youtu.be/5fWqIckr6jE

束縛条件
https://youtu.be/56JaIpiQIHM

運動の法則と力
https://youtu.be/5z5Xrvwmrl8

運動の時間追跡
https://youtu.be/PrLTHEkCXXc

力学的エネルギー
https://youtu.be/Tg1xHT3IstY

【悲報】長期ネットストーカー天羽優子氏、とうとう発狂して意味不明な言葉を並べ始める【精神疾患】　

609 名前:名無しさん [sage] :2020/05/19(火) 17:05:23.01 ID:X1XjpvJz
>>607-608
おまえはID変えて連投してないで
特異の詩吟でも吟じてろ

内部エネルギーとは微視的に見れば合計値ですか平均値ですか？

関係なく合計

「内部に蓄えられたエネルギーという言い方は，あくまで系を巨視的に見て
いるからです。もしも系を微視的に見れば，粒子の運動エネルギーや粒子間
の相互作用エネルギーに他なりません。要するに内部エネルギーとは微視的
に見れば系の全エネルギー（あるいは全エネルギーの平均値）のことなので
す　4。

4　粒子の運動エネルギーの和のことではありませんよ！」

一般的な内部エネルギーの定義では外場によるポテンシャルエネルギーは含まない
外場を含めた熱力学を構築する場合には注意が必要

一般的な定義って何？
磁性体の熱力学は特殊だと？

どれを指して磁性体の熱力学と言ってるのかは知らんが外場が掛かる場合は単にエネルギーを用いる
そこらの教科書に従うとこのエネルギーを内部エネルギーと言うことはできない
この辺は清水に書いてるから詳しく知りたいなら読めばいいよ

内部エネルギーにMHの項を加えたものは内部エネルギーと呼ばないってこと？

典型的な教科書では外場に結合するエネルギーは内部エネルギーに含まない
清水本での定義に従えば含めることも可能
統計力学では外場を考えることはしばしばあるので内部エネルギーなんて用いる方が珍しい
何故か熱力学だけがエネルギーではなく内部エネルギーを用いることが多い
まあこの理由も清水を読めば自ずと分かるけど

>>227
明確にそんなこと言ってる「典型的な教科書」って例えば何？
内部エネルギーと呼ばず，じゃあ感受率なり計算するときどうするわけ？
「内部エネルギー」か「エネルギー」かって文脈だと思ったら「統計力学では…内部エネルギーなんて用いる方が珍しい」って今関係ある？

>>228
統計力学の教科書で内部エネルギーを用いてる物がどれだけあるかという話
Z=Tr[exp(-βH)]或いはこれの古典版で計算する物ばかり
熱力学は何故内部エネルギーにこだわる物が多いかを考えないと
清水本はその辺りを明確にしてくれる良い本だよ

>>229
「典型的な教科書」って例えば何？「内部エネルギーにこだわる物」なんて無いと思うが

「エネルギー」か「内部エネルギー」かという話かと思ったらそんなこと言ってるのか
どの統計集団使うかと内部エネルギーの定義は全く別の話だというのに
それで，そのZから-TlnZで定義されるエンタルピーに-MHが入っているならルジャンドル変換すれば内部エネルギーになるわけだが
これを内部エネルギーと呼ばない合理的理由って何？

>>230
例えば三宅熱力学では内部エネルギーを用いている
外場は扱っていないのでこういう問題は表面化しない
Zの式から統計集団なんて言い出したんだろいがそれはずれている
温度とエネルギーが共役ということを言いたいわけね
で例えば三宅熱力学では温度は経験的に認められた物理量であり平衡状態の条件も公理として認める
こうしたときの共役変数として導入されてあるのが内部エネルギー
この条件で外場結合考慮した場合に内部エネルギーと呼ぶ根拠こそ知りたいね

>>231
外場は扱っていないとかじゃなく，外場を入れたときに内部エネルギーと呼ばないと行っている教科書があるなら具体的に挙げてよ

> Zの式から統計集団なんて言い出したんだろいがそれはずれている
> 温度とエネルギーが共役ということを言いたいわけね
温度とエネルギーは共役ではないが勝手に発言を捏造しないでくれる？
というか三宅にそんなデタラメ言わせるのもやめろよ

>>232
はいはい、逆温度ね
わざわざ数式書いてるんだからそれくらい分かるだろうに揚げ足取りか
外場を含めたエネルギーを内部エネルギーと呼べる構成にしてないということだが
これも清水が指摘してるのでさすがと言うしかあるまい
で後半部分は無視と
図星ってことでいいかな

>>233
無視もなにも>>231はただの藁人形論法だし

お前こそ頑なに無視しているようだが，外場を入れた熱力学関数を熱力学関数と呼ばない教科書って具体的に何？

もう一度聞くが
(1)>>229のHにゼーマン項が入ってるなら-TlnZはエンタルピーになる
(2)これをルジャンドル変換すれば内部エネルギーになる
(3)この「内部エネルギー」は外場に依存する+MHの項を含むので内部エネルギーとは呼ばない
以上(1)-(3)のどれが誤りだと思ってる？

>>234
お前藁人形なの？
それとも外場結合の場合に内部エネルギーと呼ぶ根拠がないと考えてるの？
そこを明らかにしてよね
藁人形なら根拠を答えるべきだし

>>235
いずれでもない

>>236
じゃあ内部エネルギーと呼ぶ根拠も持たないの？

>>237
そんなことは一言も言っていない
ちなみに相手の主張をでっち上げてそれに対して反論することを「藁人形論法」という
俺の言っていることを微塵も理解できていないようだから，>>234の最後の質問に答えてくれさえすれば良い

ちなみに三宅熱力学を例にして考えると温度を経験的物理量として天下りに導入している
でそれは本の中で内部エネルギーと共役な関係として結ばれている
共役変数は逆温度だが
このとき当然熱力学内で論理を一貫する必要がある
ここまでくれば内部エネルギーの範囲が決まる
三宅本では外場は含まないので外場がある場合をどう呼ぶかは問題にならないが
三宅本内でわざわざ論理破綻を引き起こすことこそ失礼だ

>>238
あなたが根拠を持つなら答えるべきだということですよ

>>240
磁化が示量性を持ち磁場が示強性を持つから熱力学変数としての資格がある

というか散々持ち出した三宅熱力学で「外場を含まないから…問題にならない」って何がしたいんだよ
外場を含む場合に熱力学関数を熱力学関数と呼ばないなんていう本が実在するなら具体的に挙げろと言ったのに

>>241
それが根拠なら話が合わなくて当然だ
俺はそれがU+MHを内部エネルギーと呼ぶ根拠ではないと考えるからね
そういう本も知らない　
例えば示量変数Sと示強変数Tに対してU-TSという量を俺は内部エネルギーとは呼ばないからね
もちろんそういう本も知らない

>>239
結局この問題がある限り内部エネルギーと呼ぶことはできないだろうね
だから三宅は論理破綻を防ぐために限定した場合を考えてるのに勝手に拡張されて破綻させられそうになっている

>>243
清水熱力学を読んでないか途中で挫折したのか知らんが、その「U+MH」は内部エネルギーと呼ばれる
誘電体や磁性体を扱っている本なら何にでも書いてある

その「U-TS」の第二項はルジャンドル変換を簡単に表記したものであって
「U+MH」とは意味が異なることを理解しているか？

自由エネルギーと内部エネルギーは別物（当初の「エネルギー」と「内部エネルギー」は別物などという文脈ではそもそも無く）という意味なら
>>229のように分配関数を計算し，そこから熱力学関数を求めれば，ルジャンドル変換によって内部エネルギーが得られる
それにも関わらずお前は「外場を含むから内部エネルギーとは呼ばない」と言っているように読み取れるが，同意するか？

そろそろこちらの質問にも答えろよ

>>244
お前は別人か？
紛らわしいからID出せ

>>245
根拠が>>241ならという話だが
つまりU-TSをそう呼ばないのならそれ以外の根拠があるということだ
外場結合がある場合には論理破綻し得るから内部エネルギーと呼ばないわけだが
三宅本ではその論理破綻を防ぐために外場結合は書いていない
これを勝手に外場結合まで含めて破綻させるのは三宅に失礼

>>247
指示語が多すぎる
> つまりU-TSをそう呼ばないのならそれ以外の根拠があるということだ
は意味不明

> 外場結合がある場合には論理破綻し得るから内部エネルギーと呼ばない
というのがお前の主張ということで合ってるな？

> 三宅本ではその論理破綻を防ぐために外場結合は書いていない
> これを勝手に外場結合まで含めて破綻させるのは三宅に失礼
>>242でも言ったようにお前が勝手に三宅を挙げただけだろうが

>>248
そのままの意味だろ
正確には論理破綻しない場合には内部エネルギーと読んでも問題にはならないけどな
ただそれはたまたまそういうケースというだけで本質ではない
端的な例は明らかに結局定数の下駄のような場合には論理破綻しないからそういう寄与は三宅本でも導入できる
一般の外場に対してまで論理破綻させないためには例えば清水本がある

>>249
なぜ頑なに質問に答えないのか理解に苦しむが
まず「外場結合がある場合には論理破綻し得るから内部エネルギーと呼ばない」というのはお前の主張か？それとも清水でも三宅でもない第三の教科書か？
それを明確にしろ

「そう」呼ばないのなら「それ」以外
の指示語が何を指しているか聞いているのに「そのままの意味だろ」って頭おかしいんじゃないのか

>>250
三宅本のような教科書の定義では外場結合があると論理破綻し得るということな
つまり例えば清水本ではUを内部エネルギーと呼んでも外場がない場合には三宅本と同じ結果、含む場合でも正しい結果を与える

>>252
> 三宅本のような教科書の定義では外場結合があると論理破綻し得るということな
外場がある場合に内部エネルギーをはじめ熱力学関数を熱力学関数と呼ばないという本は実在するのか否かはっきりしろよ
三宅はそもそも論じてないなら肯定でも否定でもないだろ

>>253
他の熱力学関数を持ち出してるのはお前な
三宅本のような定義では外場結合がある場合には内部エネルギーと呼ぶと論理破綻し得るということだと言っている
だから清水みたいな構成にするべきなんだよ
あるいは論理破綻しそうな部分は隠すか

>>254
外場がある場合に，ある一つの熱力学関数だけを熱力学関数と呼ばないという論理は成り立たないが
これに同意するか？

>>255
熱力学関数なんて言葉は俺は言ってないんだが
それってさっき話題に出た藁人形論法ってやつか？
俺が言ってるのは>>254のような話な
それとも俺の記憶力がおかしくて熱力学関数が〜なんて主張してたらレス指定してくれ

三宅本のようなよくある定義では外場結合の場合に内部エネルギーと呼ぶと論理破綻し得る
清水本は外場まで考慮できるような体系にしてある
こういう話なんだからこれに文句があるならそれに乗っかってくれないと

>>256
「典型的な教科書」とやらで磁気エネルギーを足した「内部エネルギー」を内部エネルギーと呼ばないのなら，
それとルジャンドル変換で結ばれる>>229の-TlnZもエンタルピーとは呼ばないことになると思うが，これに同意するか否か？
呼ばないのであれば，例えば感受率をどのように計算するのか
呼ぶのであれば，ルジャンドル変換で結ばれる熱力学関数のうち一つ（内部エネルギー）だけを熱力学関数（内部エネルギー）と呼ばないことになり不合理であると思うが，不合理であることに同意するか否か

高校物理質問スレ

>>258
内部エネルギーと呼ぶかとエンタルピーと呼ぶかは別だからな
俺が問題にしているのは内部エネルギーの話
なぜなら俺が論理破綻が起こり得ると確認しているのは逆温度と共役とされている内部エネルギーだから
藁人形論法はやめくれよな

>>260
内部エネルギーだけを問題にするなんてことは不可能だが
ルジャンドル変換が存在しない世界の話をしてるのか？
なら処置なしだが

>>261
その論理でルジャンドル変換で内部エネルギーと結びつくと言うのなら結局内部エネルギーの問題になるからな
つまり内部エネルギーでの論理破綻があればアウト
外場結合がある場合に内部エネルギーと呼ぶことで論理破綻が起こり得るということを考えればいい
俺が問題にしているのはそこ
つまりここに対して文句が言えないのなら結構なわけなんだよ
この時点で問題があるなら他を考えるまでもなくアウトなんだから

マウントしたいだけって不毛だな

伸びてますね〜

>>262
外場を入れたときに破綻することをもって
+MHを含む「内部エネルギー」を内部エネルギーでないと主張していることにはならないが，これを認めないわけだな？

外場を全く扱っていない本を持ち出してくる時点で論理的誤謬があるわけだが
例えば磁性体の熱力学（そもそもこれが>>225で理解できてない時点で勉強不足としか思えないが）を扱う本を少し開けば分かるように，「内部エネルギーを用いることが多い」なんて事実はない

「統計力学では外場を考えることはしばしばあるので内部エネルギーなんて用いる方が珍しい」「Z=Tr[exp(-βH)]或いはこれの古典版で計算する物ばかり」と言っているが
これが正しいと認めるならば，内部エネルギーに例えば磁気エネルギーを含まないという主張は矛盾する

>>265
まあ>>239>>249辺りを参考にしてもらう上で話すと
三宅本のような定義では外場結合がある場合には内部エネルギーと呼ぶと論理破綻し得るのが問題
勿論論理破綻しない場合にはそう呼んでも問題は表面化されない
一般の外場に対しては破綻し得るので清水本のような定義がよいというだけ
あるいは三宅本のような定義で内部エネルギーではない量として用いる
どちらも俺の主張の通り

>>266
お前の言っていることは分かった
外場について論じていない本（外場の導入に耐えない理論）を持ち出して，
それを以て「典型的な（>>223では「一般的な」）教科書では内部エネルギーに外場のエネルギーを含めないと主張している」と主張するわけだな
到底同意できないし，統計力学のくだりは未だに意味不明だが，まあこんなもんか

>>267
むしろ典型的な本では外場を含めると破綻し得ると書いていないからよくないんだろう
当然注意深く考えれば論理破綻し得ることに気付いて納得できるんだが
教科書内でしか熱力学を使わないわけでもあるまいし　
ちなみにMHでは問題が見えないのは簡単な理屈なのでこれもそういうことに寄与してるだろう
これ以外にも完全性とかあるがこういう注意を書く本は少ない
田崎なんかはちゃんと問題がある箇所は指摘しているので教育的

典型的でなければそういう本の存在は無視していいんだがな
現状はまさに移り変わりの時期とも言える
清水のような構成が典型的になればいいんだが
清水のUを内部エネルギーと呼ぶのであれば問題ないんだが現状だと全エネルギーと言うのは難しい
多くの人の中での定義は清水のような形式ではないだろうから

http://www.phys.keio.ac.jp/faculty/saito/saito-html/13thdyn.pdf

>>222
それが何なのかは知らないが注釈をもって合計ではないとでも言いたいのか？
注釈4は明らかに粒子間ポテンシャルエネルギーが含まれていないといっているだけだ

「典型的な教科書」で外場を含むとどんな風に論理破綻するんですか？

清水田崎の登場によって熱力学の教科書に求められるレベルは上がった
前野も書いてるらしいがどのレベルか楽しみ

Hal Tasaki
@Hal_Tasaki
·
2015年5月9日
前野さんの熱力学の講義、おもしろそうだなあと（めっちゃ素直に）思う。
引用ツイート

前野［いろもの物理学者］昌弘
@irobutsu
· 2015年5月8日
今日の授業「熱力学第５回」
http://phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/td2015/lec5.html
平和鳥からはじめて、とりあえず断熱操作と内部エネルギーの話までが終わった。

そもそも外場があるとどのような破綻があるのですか？

磁場のエネルギーを内部エネルギーに含めないという破綻があるというならわかりますけど

>>275
相対論含めないなら内部矛盾はない
相対論いれるとだめ

で、どのような矛盾なんですか？

なんで高校物理でやってんだ？

摩擦のある水平面上のx=0に小物体がある。時刻t=0に、x軸の正の向きに速さv_0を与えると、等加速度運動をして停止した。加速度の大きさをaとして、物体が静止する時刻として正しいものはどれか選べ

1.v_0 + a
2.v_0 - a
3.v_0 / a
4.a / v_0
5.av_0

答えは３のv_0 / aなのですが、理屈がまるでわかりません。
摩擦がどれくらいかわからないまま止まるまでの時間がなぜわかるのでしょうか？

止まる時刻が存在するのだから摩擦 > aであるんだろうとは思いますが、
初速÷加速度でなぜ時間がわかるのでしょうか？
子供の頃に習った距離は÷速さ＝時間というハジキの公式が近いような気がしますが。
初速と加速度だけから時間は出せません。

速度と時間の公式

v = v_0 + at
に止まる時の速度v=0を代入して
-at = v_0
-t = v_0 / a

マイナスが残ってしまいます。