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/

>>623-625
>>636

たくさんの回答ありがとうざいました。
ですが、自分にはどうにもわからず。
ぼーっと見てるだけで時間が過ぎて行きました。

エネルギーの保存則というのは「エネルギーの源が重力だけなら経路など無関係だ」
というやつだとは思うのです。
mghが今回の場合はmg(r/2)で、このmg(r/2)が起こせる速さは(1/2)mv^2
今回は初速がゼロですから運動エネルギーは初めは何もなく、位置エネルギーmg(1/2)rだけですよね。

最速でmg(r/2)を使い切った(1/2)mv^2で、そこから最下点からQまでに減速が起きますよね。
その減速の計算もQの高さエネルギーから逆算してしまえばいいということですよね？

Qの位置エネルギーがmg(sin30)(r/2)=mg(r/4)だと思いました。
0 + mg(r/2) = (1/2)mv^2 - mg(r/4)
これが√(gr)と本当に同じなのでしょうか？

直径がrじゃなくて半径がrでした。ごめんなさい。

半径と直径の間違いに気付いてようやく>>636の

＞ｍｇｒ＝ｍｇ・１／２ｒ＋１／２ｍｖ＾２より
＞ｖ＝√（ｇｒ）

ここが理解できました。ですが、どうして1/2r+1/2mv^2なのですか？
左辺は運動エネルギー0+位置エネルギーmgrですよね？
もしも半円ではなくて(1/4)円で最下点から先は平面だったとしたら保存の法則は
mgr=1/2mv^2ですよね？平面だから位置エネルギーがないので。
今回はQの位置分の高さエネルギーを引いたものがQの時点で持っている速さではないのですか？
つまりr sin30の高さ位置エネルギーで起こせる速さだけだと思いました。

Q点における位置エネルギーを運動エネルギーからマイナスしないといけないと思ったのです。

それとも1/2mv^2というのは既にマイナスされた運動エネルギーなのですか？

＞ｍｇｒ＝ｍｇ・１／２ｒ＋１／２ｍｖ＾２より

移項すれば1/2mv^2=mgr-mg•1/2rで、元の持ってた位置エネルギーからQでの位置エネルギー引いたエネルギーが運動エネルギーだ、て式になりますよね


ｍｇｒ＝ｍｇ・１／２ｒ＋１／２ｍｖ＾２
これは保存される力学的エネルギーの等式を書いたものです
運動エネルギーは1/2mv^2

>>650
どれ？どこ？誰の？

>>652
どれだけ同軸ケーボー横から眺めてても、
ただ真っ黒なだけですが？

>>652
だから、AorB、どっちなん？
もしかしてそれ以外？

場合による

Bに決まっとる

電線で電気が光速って迷信は根強いな
実際は電線のL,Cで決まるんだが

>>650-651
この手の輩のことを、最近はシーライオニング（sealioning）と言うそうな。

なるほどー、また利口になってしまった！

>>662
ありがとう！やっと答えてくれる神が降臨してくださった。
これで次の段階に進めます。

では、その正負の電荷のペアは、いったいどこから来たのですか？
電池から来たのではありませんね？電子は有限の質量持ってますから、
光速では移動できませんね？

>>663
だから、「波長短縮は無視します」
と、いっちゃん最初に断ってあるというのに…。

不思議なことに、専門家のはずのデンキ屋さんに、
この問題ちゃんと理解できてる人、まだ出会ったことないんだわ。
工学の弊害というか、「正確な理解なんて我々には無理なのだから、
そんなもんだと思っとけ」てま済ましてる人ばかり。

もちろん、科学的な思考を見につけてる工学屋さんもいるんだけれど。
北野先生のような。

静止時点での電圧は100Vである

>>667
そこで、「物理屋」「デルタ関数」を適宜置換すると、
あーら不思議、数学屋さん最強説！
このあたりから、「実際の役に立たないモノほど、科学的にはエラい」説が…

>>666
読み返すと、お婆さんみたいになってて自己嫌悪草。

>>668
「静止」って、ナニがナニに対して？

ンポがンコへ

>>666
場合によるって言ってんだろハゲ

>>665
勘違いしているかもしれないので言っておきますが、シーライオニングはあなたのことです。

物理板っていつからスレチかつマルチの荒らしの相手をするようになってしまったんだ？

ここの住人は耐性なさすぎてどんなバカでも構っちゃうんだよ
前からそうじゃん

https://twitter.com/denken_1/status/1281544919199281152

この人が、「単位面積あたりの圧力がPa」などと言っているのですが、どういうことですか？
ただの言い間違いではなさそうです。
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account)

言い間違えです

試験対策の人みたいですから、圧力と力の区別ができないおバカな人向けに、”単位面積当たりの圧力”と、圧力とは単位面積当たりの力のことだよということを強調したいのでしょう

結局、ベルヌーイの定理では、「単位面積当たりの圧力Pa」という新しい概念が必要なわけではなく、
普通に「単位面積当たりの力、つまり圧力（単位がPa）」で考えていいということですよね？

ちなみに彼はこれまでもおかしなことを言っていた過去があるので、なかなか信用できないです。

そうですね

ツイッターなんかで勉強するのはやめたほうがいいですよ
ちゃんとした教科書で勉強しましょうね

この板にもWikiやeman読んで勉強した気になっている人がいるので気を付けましょう

>>666
物質中に最初からあることにも気付かんのか？

自分、まさしくEMAN読んで勉強した気になってた人です。
本当にありがとうございました。

EMANさんとこは、参考になるよ
EMANさんが神ってわけでもないんだから、した気になるほうがおかしいよ

拗らせて相間やってるやつｗｗｗｗ

相対論だって参考になるよ
アインシュタインが諦めたくなければ、矛盾取り除いてねって
勝手なこというから、やってるだけだよ


あほは、かってにこじらせてろ

EMAN読むだけでも勉強になるに決まっとるさ

>>673
よくわかりませんから、その
場合分けをば具体的にどぞー！

>>688
バカか　外部に電磁場が出てれば同軸ケーブル（シールド線）を使う意味が無いだろ。
スレで理解できるレベルに自分が届いてないのが分かったら教科書で一から学習するか学校に行け。

高校スレで下らない事やってんじゃねえよ
隔離スレに帰れ

>>690
でも、物理的・論理的に考えれば、

「同軸ケーボーの外側導体の《外側＝黒(白)外装ビニル》の外側にも、
電気力線がだだ漏れ」ということになりませんか？

>>692
>スレで理解できるレベルに自分が届いてないのが分かったら教科書で一から学習するか学校に行け。

>>691
だが、本当はこういう脱線こそがネットの醍醐味。
まあ、プロレスと同じで、３カウントルールを…。
まあ電気力線か電磁気スレに移動するとするかw

>>690
その「ロジック」は、論理的とは到底言えない！ことくらい気がついてますか？
まったく、これだからポンコツなデンキ屋さんは…www

「同軸ケーボーを【使う意味がない】」から、「外部に電場漏れていない」？？？
いいですね、【実用的な都合や願望】の方が、論理的な帰結を凌駕するんですか？

>>693
それでは、その「教科書」なり「参考書」を
どうかご紹介下さい。可能ですよね、何と言っても、
あなたはちゃんと【理解】なさってらっしゃるんですから。→では電磁気スレでお待ちしております。

>>696
なんの教科書を使おうが、どこの学校に入ろうが関係ない。

そもそも荒らしを相手にするのが間違い

ようやく消えたか

>>697
だから、何でお薦め教科書くらい教えられないの？www

>>691
だ・か・ら、どこのことなの？
隔離スレ。

一般人向けのスレがないのでここで、

たとえば中学生くらいの子供に、
どうして原子核と電子はくっ付いちゃわないの？
どうして原子核の陽子は反発してるのにくっ付いていられるの？

と、質問されたとして、
子供だましの不正確な答えではなく且つ優しくわかりやすく説明するとしたら
どんなふうに答えるのが良いと思う？

>>702
原子物理の教科書に答えが書いてある。ただし
その教科書全体と数学が理解できなければ、死ぬまで答えが分からない。
そんだけ

ピントのズレた回答だな

中学では無理だが高校物理なら原子、原子核、電子で構成される仕組みはボーア模型で
引っ付かない説明もされてる。それが不満なら専門書か大学で学習するしかない。

古典力学で充分だろ
原子核と電子なら引き寄せられても勢いがあるから通り過ぎる
電気引力があっても接着する力はない
原子核の陽子なら反発より強い電気以外の力がある
量子力学が必要になるのは電磁放射で原子が不安定になると知った後

原子核と電子がぶつからない説明も必要かな？
「ぶつかる」が電磁気と原子分子による物質構造あっての話だと説明しなきゃね

子供相手ならある程度不正確になるのは仕方がない

原子同士はぶつかる　電子同士はぶつかる　原子核と電子もぶつかる
ぶつかれば古典力学では散乱される。

散乱されるとはそれまでの定常運動の状態を乱されることであるから原子の状態は壊れる。

ところが、現実の原子の状態は一定以上のエネルギーでぶつからないと散乱されず壊れない。
古典力学では説明できない。

家庭用のリニアコライダー売ってないのは何故だろう？

需要がないからだろ

>>711
せめて高校生の実験用に、
学研の「大人の科学」付録に付けて欲しい。
んー、やっぱデアゴかアシェット？

家庭用リニアコライダって何だよ

静電気でいいんじゃね？
古典力学で説明できる事でも出来ないて言いたがる奴いるよね

>>713
任天堂Wiiの新作。

何いってんだこいつ。

マジレスするとEMANよりもくっくっくのほうが勉強になるわ。

お、自演ヨイショ久しぶり

>>717
Qちゃん、平行平板コンデンサの問題、解けるようになったぁ？

>>717
俺もそう思う。自分の知識が表面的だったと痛感させられるし。

これは自演ヨイショ芸が本格的に復活かな

しょせん相間の自慢

>>719
あれってどんな「難問」だったっけ？

>>723
垂直電界しかないという例の単純モデルの式を使って、誘電体を横方向に引っ張り込む力を
単純モデルのエネルギー式を偏微分して求めてしまうというやらかし問題だったな。
これはくっくっくの指摘がまったく正しくて印象深い。
横方向の力はもともと単純モデルには入っていないので大間違いという。

>>724
こういうこと。
密度ρの直方体abcが高さhにあるとその位置エネルギーはρ・abc・g・h
それをaやbやcで偏微分すると縦横高さの３方向に力が現れるが、何それ？って。

エネルギーを何でもかんでも位置で偏微分して力を求めるのは正しくないという例。
入試でこんな問題出したそうだから絶句する。ゆとりか？

>>724
入試でその問題出したそうだよ。
マジで絶句するよね。
本当にくっくっく氏が正解。

>>725
垂直方向にしか電界がないというモデルで
横方向の力を求めさせるんだから失笑ものだよな。
物理学がまったく分かっていない。

>>727
ゆとり世代全開だね。
誰も指摘せず入試問題に出てくるんだから絶句。

くっくっくこそ大正義

ひとりで喋ってら

慰めが必要なんだね

平板コンデンサに半分挟まった誘電体の引き込み力を求める問題は電磁気学の定番演習問題だ。
この演習問題の肝は平板コンデンサの中央付近の垂直磁場だけのエネルギーから正確な力が計算できる
ことだ、引き込み力が発生する平板の端部分の複雑な電場の値を計算する必要がない。

９９９のようなクーロン力しか考えられない馬鹿には始めから解けない問題なのだよ
高校生レベルでは理解できなくても構わない。

万が一高校生が見てたら有害だから999はちゃんとスレたててやってほしい
構ってあげるから

>>725が端的に
「999は物理わかってませんよ」
と物語っている

背景にあるエネルギー保存が理解できていない

>>732
垂直磁場 -> 垂直電場

平行平板コンデンサーの公式は板が無限に大きい場合考えてるから、そもそも半分挟まると言う状況ができないと思います

有限の平板コンデンサの中央部の垂直電場の強さは、無限大の平板コンデンサの垂直電場とほとんど等しい。
中央部の垂直電場の強さだけ判れば引き込み力が計算できるということだ。

どう計算するんですか？

>>737
有限の平板コンデンサの容量が同じ面積の無限大の平板コンデンサを切り出した容量より
少し大きくなるのは板の端に近づくほど電場が曲がり外にはみ出すのが原因。

引き込み力を計算するには有限の平板コンデンサの全容量を計算する必要はない
中央部だけの”容量変化”によるエネルギー変化だけを計算すればよい。

なんで中央だけでいいんですか？

>>741
まだ解らんのか
平板コンデンサに半分入った誘電体をさらに引き込んで容量が変化するのは中央だけだ
端の部分は容量も蓄えたエネルギーも変化しない。

>>732
くっくっくじゃないが、
その垂直電場しかないコンデンサーで
なぜ横方向の力が存在することになるのか、
これ大問題だろ。書いてる本はすべてアウトだな。

くっくっくの書き込みで俺もハっと気づいたから救われたよ。
ずっと騙されたままで終わらずに助かった。

>>725
この説明が天才的に分かりやすい。
まさにこれ。この奇妙な考え方で
コンデンサー横方向のありえない力を出してるんだよな。

なんでも偏微分すればその方向に
存在しない力を生み出せるトリックだ。
これ、よく教えてくれたなとずっと印象に残っていた。
くっくっくは本物の天才だわ。

>>742
お前が一番分かってない。>>725とまったく同じミスが
コンデンサー横方向の力だと気づかない馬鹿。

誘電体に働く力は電界方向にしかない。
ちょっと考えてみればこれは実に当たり前のこと。
いったい誰が横方向の力なんて言い出し始めたんだろうな。
手元にある専門書いくつか見ても、電界方向の問題しか見当たらないんだが。

本当に入試で出したとしたら大問題だろ。マジなのか？
誰かアップしてみてくれ。

>>736
そのとおり。
無限大モデルなのに横方向に引き込むというのは
モデルが破綻しているのでそもそも式が使えない。

>>746
普通に書いてある。しかし、それらの本はすべて大間違いだということ。
書いていない本は良心的で、大間違いなのを分かっていて
あえて書いてないのなら優秀。

>>746
例えば「詳解電磁気学演習」P95に複数問取り上げてある。
この問題集はおそらく最高レベルの問題集だが、残念ながら
最大級のミスを犯してしまっている。

無限大モデルに横方向の電場を考えるという大きなミス。
物理的な機構を考えず、単に数的処理しているとこうなってしまうという恥ずかしい見本。
だから最近ではなく、このミスは大昔からだ。

>>736
これ。だから誘電体を横方向に引っ張る問題は
すべてアウト。

>>725
これこれ。この方法でたいていの人間を
騙すことができる。コンデンサー横方向の力も
完全にこれだからアウト。

>>748
昔の教授もたいがいだったんだね。
電気力線よりも深刻なミスで笑える。
みんな正しいと信じて死んでいったんだｗ
誰か大々的に指摘して物理学会の問題事項にしてやれよ。

何故自分のレスにレスしてるのですか？