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/

>>298
究極的なアホだな

間違いなく”重心運動のエネルギー”ってことも理解してない。

あまり関係ないかもしれないのだけど
ばね定数を変える方法にバネを二重にするっていうのがあるけれど、二重にするときにバネの巻き方向を右左逆にするのはなぜですか

>>302
普通に力学の教科書で学んでれば反発係数の具体的な定義から書いてある。

曖昧なエネルギー云々からも必要もない。馬鹿が数式いじりで新発見でもしたのか？

反発係数の定義 e = -v'/v　簡潔であり、壁に当てる物体のエネルギーなど必要ない。

相変わらずアホ丸出しだな。
”2物体の運動エネルギー”＝”重心運動のエネルギー”＋”相対運動のエネルギー”
を理解すれば反発係数が自然に出てくる。

>>307
死ぬまで数式いじりやってればよい、新しいことは何もないから巣に帰れ。

連続体って一体何なんだ？
空気力学とか流体力学とかを言うのか？

>>292
999爺さん、進歩しないな。
暇だからちょっと指導してやろう。

”動かない床などの相手で反発係数を使う計算は根本的に
大間違いなのである”

例によって何言ってるかわかんないんだけど、床（地球）が動かない
というのは、近似をしているということだ。小さすぎるからネグッてる、
てこと。

衝突で運動エネルギーが変化するのは相対速度の変化による部分だけだから
相対速度の比を持ち出せば記述が簡単になる、反発係数はそのために導入
しているんであって、それ以上の概念でもなんでもない。

死ぬまでアホですな。

>>306
＞反発係数の定義 e = -v'/v　簡潔であり、壁に当てる物体のエネルギーなど必要ない。

さよう、
床ではエネルギー保存則どころか
運動量保存則もまったく関係がないのである。
ただ単に「速度が減少するという係数」にすぎんわけだ。
そして減少するのだから２つの保存則は当たり前に成り立たん。

ところが反発係数
ー（ｖ１’−ｖ２’）／（ｖ１−ｖ２）は
「運動量保存則」と「力学的エネルギー保存則」が満たされるなら
という前提で導出しておるんだよな。そのときこれは１になる。

しかしこれ、床に対しては
物理学的にエラーなのは>>292に書いたとおりである。
本当にアホザルだ。

そして衝突では普通「力学的エネルギー保存則」は満たされないので
反発係数は１未満だと教えておる。

さらになげかわしいのは
・「運動量保存則」だけは成り立つ
・「力学的エネルギー保存則」だけは成り立つ
としたクソ問題があふれておることだ。
床の例を考えれば分かるとおり、この２つは
どちらも成り立たんのだよ。

ところが床以外の２物体の衝突では、２つの保存則のうちどちらかと
反発係数があれば速度が出せるので、なーーーーんの疑問も持たずに
クソ問題を出し続けておるんだよなあ。

反発係数は何を前提にして出したのか、
しかしそれが１未満ならその前提がそもそも崩れることを
理解しないでクソ問題を出し続けているのか、
いっぺんぐらい氏ぬ気で考えてみろや、アホザルどもが。

くっくっく

>>311
死ぬまでアホですな。

反発係数の定義、衝突の前後で運動量が保存されること等は、ニュートンのプリンキピアに記述されてんだけど・・・

あ、9 9 9 はニュー間！

まとめると
動かない床や壁に対する反発係数は
単なる減速係数にすぎない。それ以外の意味はない。
運動量保存則も力学的エネルギー保存則も成り立たん。

それ以外の２物体の衝突では
運動量保存則と力学的エネルギー保存則が満たされるとしたときの
反発係数１には「相対速度差も保存される」という物理的意味があるが、
反発係数１未満では床や壁と同じで何の保存則も成立せず、
どれか成立するとして速度を求めさせる問題はナンセンスでありアホザルである。

くっくっく

>>314
死ぬまでアホですな。

反発係数０．９の床や壁で
運動量が保存されるんか。
アホザルは哀れよのうー

くっくっく

>>314
ニュートン力学の全否定ですな。首吊って死ねばいい。

>>311
くっくっくが湧いたか　相変わらず脱線思考だな
>>306
>反発係数の定義 e = -v'/v　簡潔であり、壁に当てる物体のエネルギーなど必要ない。
この定義から、エネルギーなど持ち込まないで
> ー（ｖ１’−ｖ２’）／（ｖ１−ｖ２） を自分で演繹できた高校生は将来有望である。
くっくっく　は馬鹿だから出来ない。

いつものことであるが、
まったく根本的に理解できていないのは
教科書が不細工であるのと同時に
疑問を持たずにサル飲みしているからである。

反発係数１未満時の物理学的無意味さ、デタラメさを
まったく知らなかったアホザルどもは滑稽で結構。
また勉強になって良かったな。

くっくっく

お前ら全員アホすぎる

反発係数１未満ってのは
摩擦とまったく同じであり、運動量保存則も
力学的エネルギー保存則も成立せん。
床や壁ですぐ分かることだ。
熱エネルギーを含めた全エネルギーだけが保存する。

しかし
ホントにレベル低いよなお前らサルどもは。
せいぜい頑張れよ、出来損ないの教科書でな。

くっくっく

>>321
くっくっくは　>>318　の証明問題がやっぱり解けないのか
それでオレ様説を喚きだすいつものパターン。

>>318 の逆の証明は馬鹿でもできる

>>321
「反発係数１未満ってのは
摩擦とまったく同じであり、運動量保存則も
力学的エネルギー保存則も成立せん。」

どこまで行ってもアホだな。

お前ら、質点系の運動量やエネルギーを計算したことないから
いつまでもアホなんだよ。

>>324
おいサル。
壁に向かってそのサルまんじゅうを
投げてみろや。

張り付いたあとに何が残ってんだボケが。
反発係数ってのはそれぐらい無意味なんだよ。

くっくっく

「本当は反発係数は1未満だからおかしい」ってのは、「本当は抵抗があるから自由落下はおかしい」ってのと同じレベルのことでしかないってのはわかってるのかな？

>>326
究極のアホ９９９

張り付いたあとまんじゅうの運動量は（まんじゅう＋地球）
の運動量になる、まんじゅうの運動エネルギーは全部熱エネルギー
（音のエネルギにも）になる。

このサルの手柄は
反発係数１未満には物理学的には何の意味もないという
ただそれだけのことを示したことである。

くっくっく

壁との衝突は、2物体の衝突の片方の質量が大きい極限だってのは高校生だって理解できるはず

(換算質量)*（1-e*e）*(衝突前の相対速度)*(衝突前の相対速度)=(運動エネルギーの減少)

だから、eを持ち出すと見通しが良くなる。

高校生向けの本にも出ている。

反発係数とは
もともと「運動量保存則」と「力学的エネルギー保存則」の２つが成立する前提で
導出された式（反発係数＝１）を作為的に係数に仕立て上げただけのものであって、
１のときの「相対速度差は保存される」という意味にしかまったく価値がない。

反発係数は電気力線や磁力線と同じレベルで無意味なのである。

くっくっく

訂正　(換算質量)*（1-e*e）*(衝突前の相対速度)*(衝突前の相対速度)/2=(運動エネルギーの減少)

>>332
世界で一番バカ

>>332
超出来の悪い高校生

質点系を質点から考えられないからどうしようもないバカ

eが速さに依存しないのは本当なのか、みたいな議論なら面白いが、高校生には無意味

９９９爺さんも若い時家庭の事情で勉強できなかったので今頑張っているのだろう。
それは認めてあげる。だけど、やっぱり根本的なところでトーシローだから、進歩
がない。

このサル>>324のように
アホな例をドヤ顔で持ち出すワンパターンのボンクラ教授や教師ばっかなんだよな。

アホザルどものために何回も書いてやるが
反発係数の式「ー（ｖ１’−ｖ２’）／（ｖ１−ｖ２）」は
もともと「運動量保存則」と「力学的エネルギー保存則」の２つが成立する前提で
導出されたものなので、つぶれるまんじゅうのような「力学的エネルギー保存則」が
成り立たん例なんてもっとも論外な例なんだよ。

壁や床に投げつけてみればすぐに分かることが分からない、そういうアホザルどもなのである。
そして反発係数１未満には何の意味もないことが同時に分かるのに、まったく分からないという。

反発係数１未満には物理学的にはまったく何の意味もない。
熱エネルギーとなって消えるのは当たり前だからだ。

そんな簡単なこと、高校時代に気付かなかったのか。
よっぽど教師もボンクラだったんだろうよ。

くっくっく

『もともと「運動量保存則」と「力学的エネルギー保存則」の２つが成立する前提で
導出されたものなので』

前提はなにもない。導出されたものでもない。
ただ式を見やすくするために作ったパラメーター。

e<1のとき、どれだけの運動エネルギーが失われるか、それを表している。

>>330
>壁との衝突は、2物体の衝突の片方の質量が大きい極限

反発係数eはそこまで考える必要はない
e = -(v'-v0')/(v-v0) 壁の定義は　v0'= v0 = 0 から
>反発係数の定義 e = -v'/v　そのまんまになる。
壁に衝突物体が止まれば　v'=0 から e=0 で何の矛盾も無い。

>>342
ここに登場する奴らは、おれや山本義隆
が言ってることを全く理解できないアホ
ばかりだ。

>>343
物体同士の衝突問題とは衝突後の速度を解くことが目的
実際に測定可能で物質依存の反発係数を定義すれば、衝突問題が解ける。

後から反発係数の物理解釈などは勝手にやればよい。

>>342
アホ。
それは結果論であって>>292に示したとおり
お前の壁の定義では衝突そのものを否定することになるんだよ。

反発係数なんか使わずに
２物体の衝突で「運動量保存則とエネルギー保存則が成り立つ」として
壁をM→∞として計算するとV’→０となって、壁は動かないとした場合の
完全弾性衝突（反発係数＝１を使った場合）と一致するだけだ。

この結果論と
もともとの反発係数を混同しているのが
サルの限界だな。

じゃあな。
せいぜい頑張れよ、せいぜいな。

くっくっく

>>345
目的から理解しよう
>>344
>物体同士の衝突問題とは衝突後の速度を解くことが目的
>実際に測定可能で物質依存の反発係数を定義すれば、衝突問題が解ける。

つまり壁ではない２物体同士ならば
反発係数の式と運動量保存の式があれば解けるという当たり前から理解しよう。

>>343
最後に。
お前も全然大したことないぞ。

くっくっく

>>342
それだと運動量保存しないだろっていう話をしたい人もいるんじゃないかな
ngで見えないレスも多くてよくわからんが

>>348
そもそも反発係数の定義は、運動量保存の法則とは別に独立している
>>346
>壁ではない２物体同士ならば反発係数の式と運動量保存の式があれば解ける

別々の式だと理解してないから、>運動量保存しないだろ とかになるだけ
バカ騒ぎの原因ということ。

つまり、理想的な壁と球の衝突問題は反発係数の定義だけで球の速度が決まる。
運動量保存の法則は必要ない。

孤立系において
�@運動量の和は保存される⇒重心運動の運動量は保存される⇒重心運動のエネルギーは保存される
�A衝突のとき運動エネルギーは減少する場合がある

以上から、減少するのは重心運動のエネルギー以外の部分であることが分かる。
どのくらい減少するのだろうか？

このスレに登場するアホは、こういう風に物事を考えたことがない。アホだから。

>>351
エネルギーが減った云々だけやっても数式いじりにしかならないから解ってる人はやらない。

そういうことは熱力学や統計力学を学習してからやるものだ。

>>349
独立だろうがなんだろうが成り立つべき法則が成り立ってないって話だと思うんだけど...

きみちょっと日本語ダメそうだからもうレスやめるね

>>353
キミは定義や法則が独立の意味を知らんようだ。
反発係数の定義に運動量保存の法則を適用できない、逆もそうだ。

>独立だろうがなんだろうが成り立つべき法則が成り立ってない
というキミの日本文は意味不明の勘違いだと判らんのか
くっくっくも同じような主張をしている。

埒のあかない話してるなあ

点粒子やめればいいじゃん

纏めると物体の衝突運動問題は
作用反作用の法則、運動量保存の法則、反発係数の定義式が揃えば一意的に解ける。
どれも独立した法則、定義であるから３つを組み合わせて解いても論理矛盾は起こらない。
高校生諸君は変に迷うことなく反発係数を使って演習問題を解けばよろしい。
おまけ
反発係数の物理解釈はエネルギーと関連しているが、力学的エネルギー保存だけで
解決しない。
大学に入って熱力学、統計力学を学び一般のエネルギー保存法則から解釈すればよい。

位置エネルギーなんか止めればいいじゃん

位置エネルギーとは、「運動エネルギーがどれくらい失われたか」を記録しておく手段であって、それ以上の意味はない。
https://eman-physics.net/dynamics/potential.html

ないもんから教えるから、ややこしくなる

>>356
違うよ

衝突に関する問題は
�@運動量は保存される
�A力学的エネルギーは一部あるいは全部が熱(音）エネルギーになる
�B力学的エネルギの損失はeで表すと見通しがいい。
�C以上の�A�Bは力学的エネルギーを重心運動のエネルギと相対運動の
エネルギーの和として変形するとよく分かる。

反発係数はたんなるパラメーター。式が分かりやすくなるようにしただけ。

>>358 �A力学的エネルギーは一部あるいは全部が熱(音）エネルギーになる

そうとは限らないのでは？
たとえばバネのように、物体内部にポテンシャルエネルギーとして蓄えられる場合もあるのでは

ポテンシャルってそれ力学的エネルギーですよね

気になるなら訂正
�A力学的エネルギーは一部あるいは全部が熱、音等のエネルギーになる

今の話は、なんのエネルギーに変わるのかということが主な関心ではなくて、
力学的なエネルギーが他の色々な名前のついたエネルギーに変わるだろうけど
どのくらいの量が力学的なエネルギーでなくなるのか？ということ。

>>362
壁と球の垂直衝突なら簡単だ　球の運動エネルギーk、 減った運動エネルギーke^2

それが分かったところ実際にeの代わりには不便なだけ。

基本的に力が分からなければ運動もわからない。
衝突問題は力が複雑すぎて衝突後の運動が分からない。が、分かる場合がある。
�@１次元の運動では未知数は２つV1'とV2'だから、方程式が２つあれば解ける。
　運動量保存とエネルギー保存（あるいはeをつかってロス）に関する方程式
�A２次元の場合未知数は４つ（Ｘ、Ｙ成分があるから）
　運動量保存の方程式は２つ（Ｘ、Ｙ成分があるから）
　エネルギー保存（あるいはeをつかってロス）の方程式は一つ
　だから、他に一つ条件がないと解けない。

>>363
減った運動エネルギーke^2⇒k(1-e^2)

壁じゃない場合
衝突前の相対運動の運動エネルギーk　減った運動エネルギーk(1-e^2)

だから壁じゃなくてもeで簡単に表現できる。

しかもその他の運動エネルギー（重心運動のエネルギー）は変化しない、といえる。

”衝突前の相対運動の運動エネルギーk　減った運動エネルギーk(1-e^2) ”

これ分かってないと苦しいんじゃない？

>>364
>�A２次元の場合未知数は４つ（Ｘ、Ｙ成分があるから） ・・・
>他に一つ条件がないと解けない。

そうとは限らない、例えば
理想化して球体同士が1点で衝突し、回転しないとすれば、中心線をX軸として
運動量保存の方程式は３、反発係数の式 １
で一意的に解ける。　（なぜ３か自分で考えてみれ）

>>365
>減った運動エネルギーke^2⇒k(1-e^2)

それは減った量じゃなだろ、残った量だ。

>>367
多分どうでもいいことを言っているんだろうが、
２次元だったら運動量保存からは２つの方程式しか出てこない。

３つ目は他の条件である。

基本的すぎる。

>>369
キミは頭悪いな

>>368
残ったのは
ke^2=mv'v'/2

>>371
逆だったな　訂正

>>367
の条件で運動量保存の式が3個になるのはホントだから考えてみれ。

2次元なのに「運動量保存の方程式は３」！！
異次元思考だな。

>>374
>異次元思考
笑い、力学の演習問題にもあるから異次元ではない。

>>375
お前が「運動量保存の方程式は３」と考えるのはお前の認識が間違っている。
それはなにかの条件で式が一つ増えたに過ぎない。
大体自分でおかしいと思わないのか？
もし２次元なのに「運動量保存の方程式は３」が真実だったら、大発見だから
威張っていいぞ。

>>376
>>367 の条件は
>理想化して球体同士が1点で衝突し、回転しないとすれば、中心線をX軸とし

大体、球体同士が２点で衝突することあるのかよ？

>>378
２つの球の速度ベクトル方向は任意だから、中心線をX軸に定めるのに必要

運動方程式はX軸とY軸にしか分解できないぞ。

2次元なのに「運動量保存の方程式は３」！！
低次元思考だったな。

>>380
座標を任意に取ると解くのが難しくなる。
言葉では説明しにくいが、理想的な条件を付けて２次元の衝突、３次元の衝突でも
一意的に解くために
2つの球体と衝突点の中心線をX軸と定めて１次元の衝突問題に還元するのかミソ。

>>382
の条件で3次元空間の球体同士の衝突ならば
未知数（速度）６で　運動量保存の式５　反発係数の式１　一意的に解ける。

衝突した時点での球の中心を結んだ線をX軸にしたらどうだ？

２次元だと運動量保存の方程式は２つ（X,Y方向）
3次元だと運動量保存の方程式は3つ（X,Y,Z方向）

何らかの条件によって出てきた式を運動量保存則と勘違いしている。
低次元思考

「１次元の衝突問題に還元」

できない。

>>382
こいつの言ってるのは中心力の働く２体問題のことを言っているのだろう。

理解していないで適当なことを言っているのでみっともない。

>>384
>>382 はそれと同じ意味になる

>>385
図を書いてくれたのだから、さらにZ軸も追加できるだろ
>>387
>「１次元の衝突問題に還元」
X軸上の衝突問題に還元できたわけだ。　X軸方向の運動量保存則と反発係数　２式
最初の理想条件に戻ると衝突で球は回転しない、つまり垂直方向の摩擦力が無い。
2つの球のY軸（Z軸）方向の運動量は保存される。　２式（4式）
以上

[まとめ]

反発係数＝ー（ｖ１’−ｖ２’）／（ｖ１−ｖ２）は
もともと「運動量保存則」と「力学的エネルギー保存則」の２つが
成立する前提で出てくる関係式
ー（ｖ１’−ｖ２’）＝（ｖ１−ｖ２）に由来するものである。つまり
１＝ー（ｖ１’−ｖ２’）／（ｖ１−ｖ２）が元の形なのである。

現実にはこのように「相対速度差は保存」されないので１未満になり、それを
ｅ＝ー（ｖ１’−ｖ２’）／（ｖ１−ｖ２）としているのだ。

しかし、相対速度差が保存されないのだから
このｅにはもはや何の意味もないのである。学校での衝突計算問題で
速度を求めるために必要なだけの単なる数学的条件にすぎない。物理学ではないのだ。
別にこの式以外の条件でもかまわないからだ。どんな形でも可能だ。ただの数学的条件だからである。

壁や床との反発係数はこれとは別物であり、単純に
ｅ＝ーｖ’／ｖ
である。例えばこれが0.9ならば、衝突によって速度は９０％に減じるので
運動量も力学的エネルギーも保存されない。壁や床は動かないと考えるからだ。
また、熱エネルギーも考慮しない。だからこれも厳密な物理学ではない。

このように、現実の反発係数はいかに物理学的ではないか、くだらないものなのかを
高校で正しく教えていないから混乱するのである。

もっとも、ワシレベルなら高校時代にすぐにこれを理解できるのだが
いかんせんほとんどアホザルでは無理だわな。
ホントにしょーもないレベルで吹くわー

くっくっく

>>390
これだけバカがギッシリ詰まった脳みそも珍しい

つまり、"摩擦がない"という条件がY軸方向の運動量保存をもっと強い条件
にしている。

>>391
こいつもすごいバカだ。
相対運動のエネルギーを理解できない。

>>392
普通の力学の演習問題も理解できないようだ
キミは物理に向いてないから辞めたほうがよい。

>>392
V1y'=V1y V1z'=V1z V2y'=V2y V2z'=V2z 3次元の運動量保存の4式　２次元なら2式に減るだけ　簡単なことも理解できない　アホ。

>>397
バカの世界チャンピオン！！

運動量保存則
m1*V1y'+m2*V2y'=m1*V1y+m2*V2y

摩擦がないから出てくる式
V1y'=V1y
V2y'=V2y

”摩擦がない”という条件をつけたら解けますよ、という問題だ。

>>397
何やっても意味がわからないタイプだな。
タイプというより、単にニューロンの動きが不活発なだけだが。

>>364の趣旨から言って明らかに屁理屈を言う>>397

>>398
>”摩擦がない”という条件をつけたら解けますよ、という問題だ。

オマエは朝になるまでまでそれすら理解できなかったということだ。

>>399
コミュ障害のようだから職場でも長続きせんだろ