[大学への物理] [理系の掲示板]
[3404] 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:ぱちぱち 投稿日:2002/12/11(Wed) 02:33:18

質問させて下さい。電磁誘導が起きている場の電場を聞いてくる問題があります。ぼくの理解ではこれは、誘導電場というものだと思います。電場には、点電荷の重ねあわせによる、静電場と誘導電場があると考えていいのですか?そうするとコンデンサーの内部は静電場です。では、電流の流れている導線の中の電場はどちらでしょうか。それとも、この二つの電場を区別することは意味のないことなのでしょうか?教えてください。


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:KS 投稿日:2002/12/11(Wed) 23:23:07

導体中には、電場は存在しません。
誘導電場というのが、よくわからないのですが、電流による磁場のことですか。それとも、磁場の時間変化によって生じる電場のことでしょうか。
どちらにせよ、静電場と誘導電場とは違います。


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:KS 投稿日:2002/12/12(Thu) 01:48:58

電磁誘導が起こるのは、磁場の変化が起こっている場合ですね。よって誘導電場とは、磁場の時間変化によって生じる電場のことだと思います。
だから、静電場と誘導電場とは全く異なります。
あと、導体中には電場が存在しないと書きましたが、この場合の導体とは、比抵抗が0の完全な導体のことです。比抵抗が0でないと、導体中にも電位差が生じ、電場は存在することになります。

あまり得意でない電磁気学のことについてコメントしましたが、「大学への物理」の常連の方の、ご批判を待とうと思います。


[3404へのレス] 若輩者ですが 投稿者:受験生 投稿日:2002/12/12(Thu) 14:02:55

誘導電場(非クーロン電場)とクーロン電場は本質的に区別できないと思います。発生のメカニズムが違うだけです。


[3404へのレス] ついでに 投稿者:受験生 投稿日:2002/12/12(Thu) 14:19:10

電磁誘導の起源は誘導電場です。この誘導電場が電磁誘導における起電力になると考えればよいでしょう。 ベータトロンの問題をやったことはあるでしょうか?関連する話題があります。京大プレにもでました。


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:ぱちぱち 投稿日:2002/12/13(Fri) 17:51:38

みなさんの議論は同意します。ただ、ぼくの疑問が通じていないかも。そしてもっと単純な疑問かもしれないと思ってもう一度書きます。ぼくが疑問なのは、わりとよくある問題で、金属を電流が流れているとき、電子の運動を考えて、モデル的にオームの法則とか、低効率を出す問題で、最初に電子にクーロン力を計算するときに、電場をV/dとして求めるこの電場が、静電場なのかそれとも誘導電場なのかということです。それともあのモデル自体に問題があるのかなあ。教えてください。


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:KS 投稿日:2002/12/14(Sat) 11:17:10

金属中には、自由電子が存在し、その名の通り自由に動くことができます。それでも、抵抗は存在します。この抵抗は、ぱちぱちさんのいう通り、金属中に電子の移動を妨げる電場が存在するというモデルで説明がつきますね。この電場は静電場として考えていいと思います。誘導電場は、磁場の変化によって生じる電場だからです。


[3404へのレス] Re: 静電場?重ね合わせ 投稿者:ぱちぱち 投稿日:2002/12/15(Sun) 23:10:15

そうですねえ。確かに誘導電場ではなさそう。静電場とすると、点電荷のつくる電場の重ね合わせで説明できると思うんですけれど、金属中には満遍なく電荷がありそう。どの場所の電荷がこの電場を作っているのでしょうか?


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/16(Mon) 18:30:54

>どの場所の電荷がこの電場を作っているのでしょうか?
普通に導体内の電場と言っているもの(E=V/dで計算されるもの)については、その源は導体の”外”にあります。
例えば電池の両端に溜まっている電荷などです。

導体内部には電荷はありません(正確に言うと、定常状態または普通の交流程度の変動状態でも殆ど0です)
よく間違える人がいるのですが、導体内で(殆ど)0と言えるのは、電荷であって電場ではありません)。
*****************************************************
簡単な答としてはここまでですが、上のレスを読んでいるとこれだけでは満足しない人がいそうなのでもう少し続けます

普通に導体内の電場と・・・
普通という意味は、平均化した電場と言う意味です。
平均化というのは、導線よりはずっと小さいが原子よりはずっと大きいような領域で平均すると言う意味です。
電荷についても同じです。原子レベルで見たら、当然正イオンが並んでいるわけだし、従って強力かつ激しく変化する電場があるに決まっています。
ただ、平均したら、それらは消えてしまって、最初に言った外部の電荷による電場だけが残るわけです。*****より上で電場、電荷と書いているのは全部この平均のものです。
KSさんが
>金属中に電子の移動を妨げる電場が存在するというモデル
と言っていますが、これも基本的には正しいですね。そしてこれは、平均化する”まえの”電場ですね、正確には原子レベルで働く力は電磁気力だけではないのですが、とにかくそういうミクロな力が、抵抗力の原因です。それらの力の”場は”平均が0だが、電子が一方向に動いているまさにそのために、逆方向の力として働くわけです。
(例えば静止した物体にもう一個の物体がぶつかるとき、それは必ず逆向きの力を受けますよね、静止物体による力の場は方向性が無くても)


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:ぱちぱち 投稿日:2002/12/17(Tue) 01:42:54

この辺の議論が載っている本はありますか?なんか勉強が足りなそうです。物理入門は誘導電場は載っていましたが、この話はないように思えます。
>例えば電池の両端に溜まっている電荷などです。
のところが難しいです。電池では、電子が移動しながらも、電荷が偏在しているということでしょうか?もし、その電池というのが磁場中で動いている、導体棒とかだと、誘導電場ってことになるのでしょうか?いや、電池の中身とは関係ないのかな?


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/17(Tue) 17:50:06

>電子が移動しながらも、電荷が偏在しているということでしょうか?

その通りです。普通の乾電池を考えても、中で化学的な力と釣り合うような電場を作るように、いつも極に電荷が溜まっているわけです。なぜなら、一定速度で電池の中を流れるイオンに働く力は釣り合っていなければならないからです。

>磁場中で動いている、導体棒
この場合は、ひとまず導体は完全導体と考えれば、導体内の”電場”も0です。従って誘導電場をちょうど打ち消すような静電場があるはずで、この源となる電荷がどこか(おそらく棒の両端)に溜まっているはずです。

>この辺の議論が載っている本はありますか?
上の説明や前のレスでも*****より前の説明は、高校の範囲ではないでしょうか?
その下については、大学の範囲かもしれませんが、
どの本と言うことが出来ません。いろんなところからの情報が混ざって、今の自分の理解になっています。
(また、大学の範囲といっても、一応上の説明だけで完結して分かるように書いているつもりなので、不明点があればまた指摘して下さい)


[3404へのレス] Re: 導線中は誘導電場?静電場? 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/17(Tue) 23:34:19

>移動しながらも、電荷が偏在
ひょっとしたら、ひっかかってるのはもっと基本的なことですかね、偏在といっても、電子が動かないでずっとそこにいるわけではなくて、常に等量の電子がそこに入りかつ出ていく状況です。

http://http


[3402] 原子核反応 投稿者:忠臣 投稿日:2002/12/09(Mon) 23:00:19

原子核反応、吸熱の場合について質問です。反応の「しきい値」を求めるとき、複合核や重心系を用いて考えるのはなぜなのでしょうか?そんなことを考えなくても、普通にエネルギー保存と運動量保存の連立で求まるように思うのですが…


[3402へのレス] だれかレスをお願いします 投稿者:忠臣 投稿日:2002/12/11(Wed) 20:42:20

質問が分かりづらいですね。正直、何を言ってるか分からないかと思います。ぱん吉さんにも頼りすぎですし。図々しい話で大変申し訳無いのですが、なにぶん無知な者で別の聞き方もできないのです。なんとかレスをつけて頂けないでしょうか。誰かお願いします。


[3402へのレス] Re: 原子核反応 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/15(Sun) 00:39:22

質問の意味はすぐわかったのですが、答えがなかなかわからずレスが遅れました。
>普通にエネルギー保存と運動量保存の連立で求まるように思うのですが…

結論から言うと、その通りです。
衝突して一体となった核の内部エネルギーを求めるのが問題の中心ですが、この内部エネルギーとは
(1)実験室系で見た一体化後の(全エネルギー)ー(運動エネルギー)
(2)重心系で見た全エネルギー
このどちらでも同じです。忠臣さんが言っている普通に・・・というのは、(1)を求める方ですね。
実際、Cに比べて小さい速度のとき、つまり(高校の範囲の問題で仮定されるように)粒子のエネルギー、運動量が
E=1/2mv^2+U (Uは内部エネルギー)、p=mv ・・・*
と表される場合の計算は、(1)の方がいくらか簡単です。
ただ(ここからが重要だと私は思うのですが)
(2)の方が、内部エネルギーというものの定義としては、より基本的で、物理的にも判りやすいということです(計算が多少面倒でも)。
内部エネルギーとは、重心系で見た全エネルギーのことで、重心系とは全運動量=0となるような系のことです。これは簡潔明瞭ですが、
一方、内部エネルギーとは、(全エネルギー)ー(運動エネルギー)のことで、運動エネルギーとは1/2mv^2である、では定義は明確でも物理的にはぴんとこないでしょう。
実際、vがCに近い場合(原子核反応では普通です)も含めた一般の場合、運動エネルギーは1/2mv^2ではありません。
*式は
E=mc^2/√(1−v^2/c^2)、p=mv/√(1−v^2/c2)、・・・**
で、これだけでは運動エネルギーと内部エネルギーの区別もはっきりしません。
この場合に(1)の解き方をしたとき、一体化後の核のmとvが求まります(mも未知数です!)が、知りたい内部エネルギーはすぐは判りません。答えから言えばmc^2が内部エネルギーなのですが、それは、(2)の定義とL変換から自然に導かれ、それがそのまま(2)による問題の答えを与えます。







http://http


[3401] 東大物理 投稿者:モッチ 投稿日:2002/12/08(Sun) 18:01:09

東大理V志望の高3のモッチといいます。
現在国数英化に関しては順調に計画通りに進んでいるのですが、物理がどうも上手く成績が伸びません。
現在使用している問題集は、難問題とその系統を使用で、成績は(物理のみ)前回の東大オープンでは偏差値が55でした。本番では8割以上は取りたいと思っています。
そこで再度頭から復習して本質を理解しようと思うのですが、その用途に適した参考書はありませんか?
現在持っている参考書は(廃盤になりましたが)「必修物理」・・・駿台出版です。この本を何度か読んでいるので、微積を用いて説明している本でも結構なので、教えてください。


[3401へのレス] Re: 東大物理 投稿者:京大物理院生 投稿日:2002/12/16(Mon) 19:30:45

教科書で十分です.そのあと参考書.


[3399] X線解析 投稿者:忠臣 投稿日:2002/12/07(Sat) 21:47:53

ブラッグ条件について質問です。1゜、原子間隔をa、原子面間隔をd、原子面に対する入射角をθ、反射角をφとして、a(cosθ−cosφ)=mλとd(sinθ+sinφ)=nλを同時に満たす角φの方向に強いX線が散乱される。これが満たされるのはφ=θの時だから、2dsinθ=nλが強め合う条件である。2゜、第一式においてλは数千Åなのに対しaは数Åであるからm=0時のみ強め合う。結果は同じ。  という二つの解釈を見かけたのですが、2゜では何故かλが可視光になっています。これではこれはどういうことなんでしょうか?


[3399へのレス] Re: X線解析 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/10(Tue) 12:42:09

>a(cosθ−cosφ)=mλとd(sinθ+sinφ)=nλ
を同時に満たす角φの方向に強いX線が散乱される。これが満たされるのはφ=θの時だから・・・

一般にはφ=θの時だけではないですよね
λ/aやλ/dが小さい0でない数なら、φ≠θの解もあります。
φ=θ(m=0)、2dsinθ=nλはいつでも解ですが、これ”だけが”解と言えるのはλ/a>1の時です。
(別に可視光まで長くなくてもλ>aならそうです)

因みにλが2dより大きければ
2dsinθ=nλだって、θ=0、n=0しか解がありません。



[3399へのレス] ありがとうごさいます 投稿者:忠臣 投稿日:2002/12/10(Tue) 14:09:50

分かりました。一般にφ=θではないのですね。ところで、X線の波長はaやdよりも小さいですよね(そうでなければn=0で解析の意味がない)。そうすると、2゜の理屈が根本的におかしいように思われるのですが、いかがでしょうか?また、教科書等で、φ=θとする場合しか扱っていない事は疑問に思うのですが、簡単のため、常に成り立つ場合のみを考えているという解釈をすればよろしいのでしょうか?(つまりaの値に関わらず成り立つ場合を考える。こうすることであたかも反射の法則に従うかのようにして扱える)


[3399へのレス] Re: X線解析 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/11(Wed) 12:35:12

>X線の波長はaやdよりも小さいですよね(そうでなければn=0で解析の意味がない。・・・2゜の理屈が根本的におかしい

そうですね。2゜はまさに可視光の反射の説明などに使われる議論ですね。X線では一般にφ=θではない回折があります。

実際使われる波長も(ちょっと調べてみたのですが)Siの結晶に1〜2ÅのX線を使った例がありました。Si結晶の原子間隔は
10Åのオーダーですから、結構いろんなm,nに対応する解があるはずです。

>教科書等で、φ=θとする場合しか扱っていない事は疑問に思うのですが、簡単のため、常に成り立つ場合のみを考えているという解釈をすればよろしいのでしょうか?

そうだと思います。必ずこの方向には回折があるわけですね。
ただ実際に観測されるのはφ+θすなわち入射x線と出てくるx線の方向のふれだけ(結晶面がどの向きかあらかじめは分からないから)だから、実験データはやはりφ≠θの可能性も考えて分析しなければならず、その意味で忠臣さんのように深く考えておくことはとても大事です。




[3399へのレス] ありがとうございました 投稿者:忠臣 投稿日:2002/12/11(Wed) 20:21:48

親切なご教授、本当に感謝致しております。


[3398] 積分に関する質問 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/07(Sat) 20:18:34

理解しやすい数学VCのp,182と187なんですが

∫log x dxで部分積分を用いますが、f '(x)=1、g(x)=log xとやると良いって書いてあるのですが、逆にf'(x)=log x、g(x)=1でやるとできないのですがなぜでしょか?

あと置換積分で∫sin^5 x dxなんですが、sin^5=sin^4xsinx=(1−cos^2x)^2 sinxよりcosx=tとおいて置換積分するって書いてあるのですが、なぜcosxで置換するのですか?また、どれを置換すればうまくいくのかわからないので、うまくいくための置換の見分け方ってあったら教えて下さい。


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/07(Sat) 21:08:20

置換積分というのは,そのものを積分するのが面倒(分からない)時に利用するものですよね?

今は,logxの積分が分からない ⇔ 微分してlogxになるものが,容易に発見できない。

ということになります。そして,logxは積分できないから,消えてほしいんです。
ということは,部分積分した後の方の積分の中にlogxはあってほしくないんです。
なので,前では微分されているものとは見なしません(あとの方に丸々残るから)。あとは,微分してlogxになるものは分からないですよね(っていうかそれって問題そのもの)

三角関数はsin,cosの奇数乗はそのように置いて積分すると上手くいくことが知られてます。
置換積分は(部分積分もそうだけど),基本的には『演習』しかありません。演習すれば,こう置けばうまくいくというのが分かってきますし,基本的な置換方法は知っていなければいけません。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:Drea 投稿日:2002/12/07(Sat) 21:20:18

部分積分は基本的に、微分はしやすいが積分はしにくい関数を積分するときに使います。
∫f'(x)g(x)dx=f(x)g(x)-∫f'(x)g'(x)dx ですよね。
この問題では、logxはそのままでは積分しにくいので、logx=(X)'logxと見るわけです。すると、
∫logxdx=∫(X)'logxdx=xlogx-∫x(logx)'dx=xlogx-x ですよね。
これは、定石通りにf'(x)=1 (f(x)=x), g(x)=logx とした場合です。
ところが、重力波さんが言うようにf'(x)=logx, g(x)=1としてしまうと、
∫logxdx=f(x)-∫logx・0dx=f(x)=∫logxdx という風に堂々巡りになってしまいます。
logxを積分したいのに、微分したらlogxになる関数を使うのは、感覚的にも得策とはいえませんよね。(微分したらlogxになる関数を求めたいのですから^^;)

置換積分は、置換した関数を微分したら出てくる関数が積分したい関数のなかに入っているとき・・ややこしいですね^^;
例えばcosxdxがあればsinxを、dx/xがあればlogxを、といった具合に、です。そうすれば、
sinx=tと置くと、cosxdx=dt、logx=tと置くと、dx/x=dtとなり、積分する関数が一般に簡単になります。

わかりますか?


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:Drea 投稿日:2002/12/07(Sat) 21:22:21

おっと・・・かぶってしまいましたね^^;


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/07(Sat) 22:17:52

mahsaさん、 Drea さん早いレスありがとうございます。

非常によくわかりました。ありがとうございます。

置換の仕方はやっぱり演習で慣れていくしかないんですね、これから頑張っていきます。ありがとうございました。


[3398へのレス] 続: 積分に関する質問 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/08(Sun) 10:52:00

すいません。追質問したいのですが、

∫1/x dx=log|x|+Cで|x|はxの二乗や

x=g(x)の式でもつかえるのですか?

あと微分なら中の式も合成関数で微分しますが、積分では↑のような質問の例の時は微分はしないのですか?


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/08(Sun) 13:44:13

また質問があるのですが、∫0から1のdx/√4‐x^2を求めよっていう典型問題ですが、

この問題はx=2sin@とおいてやりますが、置換した結果、積分区間の対応表において@は0→π/6となって0<=@<=π/6で・・・と進めているのですが、

x=2sin@から@はπ/6とπ5/6が求められるのに、どうしてπ/6だけなのですか?

5π/6は必要ないのですか?


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:Drea 投稿日:2002/12/08(Sun) 14:07:45

まずは上の質問。x^2もg(x)に含めるという形でまとめますね。
積分という作業は、原始関数を求める作業です。
だから、ある積分計算が正しいかどうかは、答えとして出てきた関数を微分してみることで確かめられます。
log{g(x)}を微分すると、g'(x)/g(x)ですよね。つまり、log{g(x)}=∫{g'(x)/g(x)}dxであるわけです。
よって、一般に∫{1/g(x)}dx=log|g(x)|は成立しません。
一般的に、微分はめんどくさいことはあっても落ち着いてやれば出来るものばかりですが、積分はある程度技巧を凝らさないと出来ないものが多いです。
例えば、〔f(x)g(x)/{h(x)}^2〕^e を微分しろと言われたとき、結構な時間はかかりますが可能ですよね。
ところが上の積分計算は、log{g(x)}を微分すればg'(x)/g(x)になると言う事をひらめくか、g(x)を何か文字で置換してみる気にならなくては解けないでしょう。
演習量がモノをいいますよ。頑張ってください^^

下の質問は、x=0,1のときの@の値のみを調べるのではなく、x=0→1のときの@の変化を考えてみてください。すぐにわかりますよ。


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/08(Sun) 21:15:51

>下の質問は、x=0,1のときの@の値のみを調べるのではなく、x=0→1のときの@の変化を考えてみてください。

x=0→1の時@=0→π/6ですね。値の代入じゃなくて近づけるっていうことだったのですね。でも、一つ引っ掛かってて、x=0→1の時@=0→π/6の概念はどうイメージすればいいのでしょうか?例えば、単位円上で考えるとか・・・。

あと区分球積で

limn→∞のΣk=1からn f(Xk)凾=∫aからbのf(X)dxで

儿=b-a/n、Xk=a+k凾のkってなんですか?

Xk=a+k凾の意味が解らない(イメージがわかない)のですがのですが教えて下さい。

あと上の場合で0から1の時Xk=k/nはa=0と考えているのですか?

質問ばっかりで恐縮ですが、ありがとうございます!


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:Drea 投稿日:2002/12/08(Sun) 22:36:49

@の変化の様子は、5π/6までとるとxが0〜1の範囲からはみ出る部分が出てくるのでπ/6までしかとれないというか・・・なんというんでしょうか^^;
グラフを書いてみるとわかりやすいかも知れません。横軸に@、縦軸にxをとって。
そのグラフを見るとわかりますが、@は何も0〜π/6に限らず、例えばπ〜5π/6でもいいんです。余計な話ですが^^;
円を書いて考えるなら、xはsinでなくcosで置いた方がわかりやすいですね。
sinで置くと、円上で@をどうとったらいいか2,3秒悩むことになります。

区分求積という計算が何故区分求積と呼ばれるのか、何故その計算で面積を計算することが出来るのか、もう一度考えてください。
式をながめるより図でも書いた方がつかみやすいですよ。
f{x(k)}, Δx=(b-a)/n, x(k)=a+kΔxがグラフ上で何を表しているのか、しっかり観察しましょう。
頑張ってくださいね^^


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/09(Mon) 17:47:29

またまたありがとうございます。

ただkの意味がまだよくわかりません。どう考えればいいでしょうか?

毎回感謝しております!


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:Drea 投稿日:2002/12/09(Mon) 22:12:38

kは1〜nの整数ですよね?
何故f{x(k)}凾のk=1からk=n(→∞)までの和が面積と近似できるのかということを図形的にとらえましょう。
教科書にもきっと充分な説明がしてありますよ。


[3398へのレス] Re: 積分に関する質問 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/12(Thu) 20:11:14

もうちょっと考えてみます。いままでありがとうございました。


[3397] 微積を使った参考書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/06(Fri) 13:09:51

微積等の数学を使ってる高校物理の参考書って物理入門、SEG、道標以外にはないんですか?


[3397へのレス] Re: 微積を使った参考書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/06(Fri) 19:05:22

どるさんレスありがとうございます!
後で検索する人が分かりやすいようにこちらにレスさせて頂きます。

「坂間の物理」ですか。知りませんでした。
いろんなページでの評判を見てみましたが、すごくよさそうです。欲しいです。ただ、中身を一度も見ないで買うのに迷ってます。↑であげた本よりもいい内容かどうかにもよるんで。

http://books.bitway.ne.jp/ondemand/0724/AA289.html


[3396] ポイントは△t 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/06(Fri) 13:00:15

エレベーターの問題ですが
なちゅさんの”膝を屈伸する時間を長くすれば”
これが正解ですね。
あと、Rayearthさんの、”ジャンプできるぐらいならぶつかっても大丈夫”これも問題の本質をとらえていますね。

とにかく”ゆっくり”ジャンプすれば助かります。

朋さんの主旨に従えば、これを定量的にということですね
mvという運動量を0にするのに△tかけたら
F=mv/△t
このFが体を破壊しないくらい小さければいいわけです。

因みにこれからもわかるように、重力はこの問題の本質とは全く無関係です。等速運動を考えれば十分です。

壁の中に猛スピード(の一定速度)で滑り込んでいく動く歩道
これを考えて下さい(加速度運動も本質ではありません)
これに乗ってただ立ってたら、いつか壁に激突しますね、
直前で逃げても、△tが衝突時間くらい小さければ、
結局足にかかる衝撃は同じです。
ゆっくりジャンプするとはこの場合、ぶつかるより大分前から時間をかけて逆方向に加速し
地上から見て速度0になっていればいいわけです。








[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:X 投稿日:2002/12/07(Sat) 21:07:19

理論的には正しいかもしれませんが現実的には不可能です。例えば,10階建てのビル(30m)で空気抵抗を無視して考えます。計算してみると地面までの到達時間は,2、4秒 速さは24m毎秒。受ける力積は、体重を60キロとすると1440N=14400kg重(数字は適当に丸めました)

助かりそうもありません


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:X 投稿日:2002/12/07(Sat) 21:11:12

それから
地上から見て速さが0になれば、一瞬で加速しない限り、とちゅうで天井にぶつかるでしょう。


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:X 投稿日:2002/12/07(Sat) 23:02:02

単位のミスがありました。力積は1440N・s=144kg重・sです。いずれにせよ、Δtを1以上にすることすら難しいと思われるので,大怪我は免かれないでしょう


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:KS 投稿日:2002/12/08(Sun) 17:06:12

10階建てのビルから、エレベーターが落ちるというのは、10階建てのビルから飛び降りるのと衝撃は同じですね。
ただ、エレベーターの中では、飛び跳ねることができるということですね。
以下のことは、普通の人間には不可能でしょうが、エレベーターが地面に激突する直前(このタイミングが難しい)に、地上から見た速さが0になるように跳びあがれば、衝撃を受けず、天井にもぶつからず、怪我もせず、ということになります。
最初のスレッドにあった、タイミングをはかって、ジャンプするというのはあながち俗説ではなく、助かる唯一の方法かもしれません。


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:X 投稿日:2002/12/08(Sun) 20:44:42

垂直とびで飛べる高さを1mとおいて、計算してみると、人間の初速は4.5m毎秒程度。焼け石に水です。それに、瞬間的に地上からの速さを0としたなら、それは本質的に衝突と同じ(受ける力積は変わらない)です。(僕も最初は気づかなかったんですが)

ゆっくりとジャンプするのは不可能です。なぜなら、落下中のエレベータの中が無重力状態になリ、加速するには床を蹴るくらいしか方法がなく、エレベータと人間の相対距離が天井の高さ(だいたい3m)になった時点で天井にぶつかるからです。

以上より
Δtを増やせばダメージが減るというのは正しいのですが、
ゆっくり加速すれば(そんな時間もないですが)すぐ天井にぶつかり、また、衝突直前の一瞬で,地上からの速さを0としようとすれば、それは衝突と変らない為,結局受ける衝撃を減らすことはできません。


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:KS 投稿日:2002/12/08(Sun) 22:41:03

なるほど。
俗説は俗説に過ぎないということですね。


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:Rayearth 投稿日:2002/12/08(Sun) 22:52:00

「ゆっくりとジャンプする」事自体は問題なく出来ると思いますよ。無重力状態であっても瞬間的に床を蹴り飛ばして速度を得る必要はないわけですから普段私たちがボールを投げるときに後ろに引いて手で連続的に押し出して投げたり、ジャンプする時のように膝を曲げて重心を下げてから地面を蹴るなどするようにすればよいわけです。つまりこの場合ならしゃがんだ状態で床に足をつけてから延ばせばそれでいいわけです。

ところでXさんは実際に実践した場合に助かるかどうかについて議論していますが、そもそも先のスレッドからの流れとして「理論的に可能かどうか」→「可能ならどのような条件が必要か」→「被害を軽減する方法としてはどのようなものがあるのか」というようになってきましたから、現実的には厳しいということについては既に話が付いているかと思いますが…。


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/09(Mon) 13:03:30

>「理論的に可能かどうか」→「可能ならどのような条件が必要か」

そうですね、
私も実際には無理だろうと思っていたんですが、
Xさんの、
>(落下時の)速さは24m毎秒。
>人間の初速は4.5m毎秒程度
(両者は桁がちがうわけではないですね)
などを見ていると、出来そうな気がしてきました。
床の次に壁を蹴ってもいいわけですから、2回くらいはジャンプできるかもしれません。
(ちなみに無重力状態は、ジャンプにとって良いことはあっても悪いことは何もありません)
エレベータの天井の高さも現実には深刻な問題ですが、ジャンプに必要な”距離”と関連させどのくらいあれば、という議論は出来ますね。
それに、半分の12m毎秒はジャンプで何とか得て
残った12m毎秒でぶつかるときまた屈伸で衝撃を吸収すれば
半分のジャンプ力でいいし、
ビルは5階建てならどうかとか、結構話は微妙ですね。
(5回くらいなら実際助かる人もいるくらいだから)
これについて数値的に調べて、レポートを書いて
京都大学の森先生の「自然科学史ゼミ」で提出すれば、優間違いなしですね。


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:X 投稿日:2002/12/10(Tue) 18:53:15

>現実的には厳しいということについては既に話が付いているかと
すいません。こだわりすぎました。

>ジャンプする時のように膝を曲げて重心を下げてから地面を蹴るなどするようにすればよい
これは残念ながら不可能ではないかと。重心をさげるためには、上からの力が必要ですから。(地上では重力が利用できる
)今、考えると初速4,5は膝を十分に曲げて,相当に運動神経のいい人が飛んだ時の値ですから、タイミングをとるのも不可能に近いですし、Δtをふやすのに集中するのがベストではないかと思います


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:ぱん吉 投稿日:2002/12/11(Wed) 12:17:57

>>ジャンプする時のように膝を曲げて重心を下げてから地面を蹴る・・・
>これは残念ながら不可能ではないかと。重心をさげるためには、上からの力が必要ですから。

壁にでも手を当てて下げておけば良いわけですから(時間もかけられるし)これも本質ではないですね。
細かいことですが、こういう点をはっきり理解しているかどうかは重要です。

>Δtをふやすのに集中する
もちろんそうなのですが、あまり長くかけると天井にぶつかるわけですね、脚力や体の耐衝撃性(これは単位は力です、正確には面積当たりの)が許す限り短時間で対地上のmvを消す(又は残ったmvによる落下時の衝撃を吸収する)ということですね。
天井の高さ、筋力、ビルの高さ、これらの数値的関係から、具体的な結論を考えてみて下さい。







[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:X 投稿日:2002/12/11(Wed) 19:25:23

>壁にでも手を当てて下げておけば良いわけです
壁からの摩擦力を利用しようというわけですか。壁の近くにいることが必要ですし、反作用によって体が壁から離れていってしまうので、条件が整わないと使えないと思いますよ。
>Δtをふやすのに集中する
>もちろんそうなのですが、あまり長くかけると天井にぶつかるわけですね
僕が言っているのは,衝突の瞬間のΔであって、いくらながくしてもてんじょうにはぶつかりません。Δを0.1秒から0.2秒に増やすというかんじです。これでも受ける力は半分になります。ジャンプによって減らせるのはせいぜい10パーセント程度ですから効果はずっと高いでしょう

以下蛇足かもしれませんが・・
ぱん吉さんの言うように12m毎秒の速さを出すのはまず不可能です。その速さを出すには床を蹴った後,何回か壁をけることが必要です。しかし
1,壁を蹴る時は,斜めに蹴るほかないので効率が悪い
2、何回も壁を蹴る時,速度が水平成分を持つので必ず反対がわと交互に蹴らなければならない
3、使える時間が絶望的に短い(衝突直前から始めなければ,ならないので0.5秒もないと思われます)

以上からジャンプのみではあまり効果がないということがいえると思います。あとは、人間の体の構造からどのように着地すればいいかということが重要になると思いますが,そういうはなしはぼくにはよくわかりません。


[3396へのレス] Re: ポイントは△t 投稿者:ヤジ馬大学生 投稿日:2002/12/11(Wed) 21:11:40

割り込んですいません。何日か前からこの記事を見ていたのですが、ボクにも書かせて下さい。

エレベーターが地面に衝突する直前にジャンプするのかどうするのか知らないけど、それでケガしない人って、ビルの10階から飛び降りてケガしないってことですよね。・・・・・・違うのかな????
その人って、膝や腰や全身の筋肉で 60×9.8×30[J]のエネルギーを吸収できるってことでしょ。そしたらそのエネルギーをはき出せば、その人は地面から蚤のようにピョ〜ンと10階のビルの屋上までジャンプできるってことじゃないですか。
そんなことできる人がいるわけないと思いますけど。
・・・・・・・・違うのかな〜????


[3395] 【3381】にレスを送って下さった皆さまへ 投稿者:楪(Yuzuriha) 投稿日:2002/12/06(Fri) 07:52:18

皆さま、アドバイスありがとうございました。
かなり前の方へスレッドがいってしまったので、新スレで書かせていただきました。

薦められた参考書はすべてメモしたので、明日でも町に出て買いに行きます。特に
微積を使って物理を説くイメージが定着してないので、その系統を中心に考えて選
定に入りたいと思います。

>ぽんたさん
確かに・・・・私自身要領がよくないので、学校の指定参考書をこなすのがやっ
とだったりします。自然と受け身になってたかもしれません。指定参考書を使っ
ての授業は終わって今週から、センター重視の授業になりました。センター勉強
はおろそかにしませんが、最低限こなして、数・物の底上げを測ろうと思います。
>mahsaさん
数学は・・・・やっぱりそうでしたか。自分でも使ってて、「何だかなあ・・・」
と、言う感想を持ってました。<数学参考書>一応、根性でこなしてましたが。(笑)
これは書いてなかったのですが、2学期に入ってから緑は買ってました。(あまり
やってませんが(汗))
正直、本音としてはあまり新参考書に手を広げたくないのですが結局は自分が
数学・物理頭(理系頭)じゃないと言うことの不安が大きいのかもしれないです。
>受験生さん
京大プレは英・化 は調子よくて6〜7割でしたが、数学は3〜4割、物理は
4割〜5割でした。この2科目は今後も大学で必要な科目になりますから、確
実に理解していきたいと思います。センターのプレ模試では700近くをマークで
きているので、残り期間は慢心にならない程度に調整していこうかと・・・お互
い頑張っていきましょう(受験生さんより成績が悪い私が言うのは何ですが(笑)

皆さま、本当にありがとうございました。<(_)>
このまま最後まで突っ走っていきます。


[3394] 前田の物理 投稿者:ミッキー 投稿日:2002/12/06(Fri) 06:10:38

すごい漠然としたした質問で申し訳ないのですが、前田の物理ってどうですか?
レベルとか教えていただけるとうれしいのですが。あと、これを使って独学は可能でしょうか?
ちなみに私は国立の理系志望の高2で、物理を得点源にしたいと思っています。
学校ではまだ波動までしかやっていません。
今やっている参考書・問題集はセミナーと為近の基礎物理です。

・・・こういう質問はここではアウトなのかな?もしそうだったら放置しちゃってください。


[3394へのレス] Re: 前田の物理 投稿者:はてな 投稿日:2002/12/06(Fri) 15:45:12

標準〜やや難レベルといったところです。(一部易しい問題も含んでいる。)ただ、解説が分かりずらいところがたくさんあったり、文字ばかりで理解に苦労したりと自分としては,後悔したことが多かったです。(値段も二冊で約4000円)これをやっても物理が得点源とはならなかった。使い方が悪かったかもしれませんが・・・。同著の「物理TB・U標準問題精講」を立ち読みしてみるといいでしょう。重要な問題は前田の物理とほとんど変わりません。問題数が絞られているますが、よく言えば無駄がありません。(しかも安い)

ちなみに、独学は自分の経験から言って、難しいと思います。実際、学校の先生でさえもわからない問題がありました。


[3394へのレス] Re: 前田の物理 投稿者:ミッキー 投稿日:2002/12/06(Fri) 21:03:44

ありがとうございます。
いろいろな方に質問してるんですけど、評判が真っ二つに分かれています(^^;
標準問題精講も今度見てみます。


[3394へのレス] Re: 前田の物理 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/07(Sat) 08:29:28

受験生ネットで同じ質問(同じ人かなたぶんw)に答えてるので、よかったら参照してみて☆


[3393] 訂正 投稿者:はてな 投稿日:2002/12/05(Thu) 20:39:39

下の質問中で(x^nk-1)(x^nk-1)としましたが(2段目)(x^nk+1)(x^nk-1)を写し間違えました。ご迷惑をかけたら申し訳ありません。


[3392] やさしい理系数学50 投稿者:はてな 投稿日:2002/12/05(Thu) 20:33:49

「やさしい理系数学50テーマ150題」の演習11の(2)がわかりません。(2)の解答で
(@)q=2k(k:自然数)のとき、A<=>x^m-1=x^r(x^nk-1)(x^nk-1)+x^r-1(1)と同様に考えると、求める条件はx^r-1=0 <=>∴m=nq=2nk
とありますが、どうしてですか?(x^nk+1)はx^n+1で割り切れないはずですが・・・。


[3392へのレス] Re: 付けたし 投稿者:はてな 投稿日:2002/12/05(Thu) 21:05:08

上の質問の問題文は
(2)x^m-1がx^n+1で割り切れる必要十分条件を求めよ。
です。ちなみに
(1)x^m-1がx^n-1で割り切れる必要十分条件を求めよ、です。


[3392へのレス] Re: やさしい理系数学50 投稿者:Laurent 投稿日:2002/12/05(Thu) 23:18:00

>(x^nk+1)はx^n+1で割り切れないはず

確かに、その通りです。しかし、(x^nk+1)(x^nk−1)はx^n+1で割り切れます。
kが偶数、奇数のときで分けて考えてみると、解り易いかもしれません。

または、因数分解する前の(x^2nk−1)が(x^n+1)で割り切れることを考える方が早いかもしれません。


[3392へのレス] Re: やさしい理系数学50 投稿者:はてな 投稿日:2002/12/06(Fri) 12:36:02

返答有難うございました。上記のことをやってみることにします。


[3392へのレス] Re: やさしい理系数学50 投稿者:おこめ。 投稿日:2002/12/07(Sat) 01:29:50

横入れ失礼します。
やさしい理系数学50はどのぐらいのレベルの問題集なんでしょうか?本屋で見ましたが、よく分かりませんでしたので。


[3392へのレス] Re: やさしい理系数学50 投稿者:はてな 投稿日:2002/12/11(Wed) 15:58:30

僕にはかなり難しかったです。解法パターンを組み合わせて説くのが主流です。すでに覚えたパターンを組み合わせて解く力が十分な人には簡単だと思います。これから応用力をつけたいという人には新たな発見が一杯ですが、時間がかなりかかるでしょう(僕がそうでした。)レベルはやや易しい〜 やや難しい問題で構成されています。(やや易しいといってもほぼ標準レベルに近い)


[3391] 数研出版の問題です 投稿者:ゆかり 投稿日:2002/12/05(Thu) 17:04:24

今回もまた、微分法について疑問があるので、よければ分かる方教えてください。

問  半径aの球に外接する直円錐について、次の問題に答えよ。
(1)直円錐の底面の半径をxとするとき、その高さをxを用いて表せ。

図を書いてみたら、比で解けると思ったのですが、うまくいきません。他に解き方はないのでしょうか・・・・。それとも、比の考え方で解けますか?


(2)このような直円錐の体積の最小値を求めよ。

これはまず、体積V、dV/dxを求めて、増減表を書き、そのときのVの値が最小になるところが答えになると思うのですが・・・・・。違うところがあれば、どこが違うのか教えてください。

答えは(1)h=2ax^2/(x^2−a^2)
(2)V=8πa^3/3
となります。



それではよろしくお願いします。


[3391へのレス] Re: 数研出版の問題です 投稿者:KS 投稿日:2002/12/05(Thu) 20:23:03

>>ゆかり さん

この問題は、かなり簡単だと思うので、ヒントを示すだけにします。

>問  半径aの球に外接する直円錐について、次の問題に答えよ。

>(1)直円錐の底面の半径をxとするとき、その高さをxを用いて表せ。

図を描いてみれば、比を使って簡単に出せます。
比以外の解法はあるでしょうが(座標を使うとか)、非常に面倒そうです。

>(2)このような直円錐の体積の最小値を求めよ。

>これはまず、体積V、dV/dxを求めて、増減表を書き、そのときのVの値が最小になるところが答えになると思うのですが・・・・・。

その通りだと思います。計算したら、答えの通りになりました。

では、がんばってください。







[3391へのレス] Re: 数研出版の問題です 投稿者:ゆかり 投稿日:2002/12/06(Fri) 22:03:06

KSさん、今回もレスをくださってありがとうございます。
考え直してみたら、あっさり解けてしまいました。
すみません・・・・・・。
今度質問するときは、よく考えて質問するように心がけます。
ありがとうございました。


[3390] センター試験過去問について...... 投稿者:又八 投稿日:2002/12/05(Thu) 16:12:13

はじめまして。
センター試験までもう少しですね。
そこでセンター試験の過去問について質問なのですが、本試だけでなく追試も解くべきなのでしょうか?


[3389] 物理用語の和英辞書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/05(Thu) 14:39:58

物理用語の和英辞書があるHPまたはフリーウェアを探してます。
日本語と英語がずらーっと並んでるだけのページでも構いません。

どなたかご存知ないでしょうか?


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/05(Thu) 16:33:32

下の親切な物理の話だけど、ぼくもってるんで簡単でいいならおしえますよ。(出品されてるのはちょいと昔のって書いてありましたが、表紙はまったく一緒なので中身もそんなにかわらないとおもいます)。


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/05(Thu) 19:59:34

是非教えて下さい。よろしくお願いします。


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/05(Thu) 20:00:35

どのへんをいえばいいの?


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/05(Thu) 20:12:35

全部言うと・・・
(上)第1編 力学 緒論>質点の静力学>質点の運動>力と加速度>円運動と振動>仕事とエネルギー>物体系の運動>慣性力>中心力による運動>剛体の静力学>剛体の運動
第2編 物性・熱 物質の状態とその変化>期待の性質>熱と仕事とエネルギー

(下)第3編 波動・音波・光波 波動・音波>光波
第4編 電磁気 静電気>電気回路>電流の熱作用>電流と磁気>交流>電磁波
第5編 原子・原子核 電子>光子>原子>原子核
光波の補充 光の直進と反射>電磁波>光学機械


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/05(Thu) 20:42:41

ぽんたさんありがとう!感謝感謝。ご苦労様です。

ってことはだけだと波、電磁気、原子の部分がないのか・・・。でもも持ってるって書いてましたよね。セットで安くならないか聞いてみようかな。


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/05(Thu) 20:44:06

あ、↑の事だけが知りたくて目次を聞いたんじゃありませんよ。


[3389へのレス] 物理用語の和英辞書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/05(Thu) 23:03:45

ところで和英辞書の方は誰か知りませんか?


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:どる 投稿日:2002/12/06(Fri) 16:21:28

http://www.alc.co.jp/ge/yougodb/index.html

↑かな。あと、違う質問のほうだけど「坂間の物理」が微積分使っているような気がします。ただし、書店では扱っていないので→にgo「http://books.bitway.ne.jp/ondemand/0724/AA289.html


[3389へのレス] Re: 物理用語の和英辞書 投稿者:universe 投稿日:2002/12/06(Fri) 18:57:58

どるさんありがとうございます。これ、いいです(辞書)。


[3388] 数学が苦手で・・・(^^;) 投稿者:Jyajyaboilog 投稿日:2002/12/05(Thu) 00:22:51

青チャートA P148 160
bを0でない定数とし、次の漸化式で数列{An}を定義する。
A0=1、A1=b、(n+1)An+1 +bAn−1=(n+b)An
(n=1,2,3・・・・)
(1)(n+1)An+1=bAn が成り立つことを証明し、一般項{An}を求めよ。
解) 漸化式を変形
    (n+1)An+1−bAn=nAn−bAn−1
    (n+1)An+1−bAn=1・A1−b・A0
               =1・b―b・1=0
   ゆえに (n+1)An+1=bAn
   両辺にn!をかけて
(n+1)!An+1=b・n!An
   よって n!An=(0!・A0)・b^n
ゆえに    
    An=b^n/n!
と、答えに書いているのですが、「両辺にn!をかけて」の部分が
いきなり出てきて、「?」と思うのです。
なぜいきなり「n!」をかけるのかがわかりません。学校の担任(数学担当)に聞いても、良く分かりませんでした。「n!」をかけるのは何か決まり(公式)があってかけているのでしょうか。どなたか詳しく教えてください。(もし別の解法があり、そちらの方がより理解しやすいのなら、教えていただけると幸いです。)


[3388へのレス] Re: 数学が苦手で・・・(^^;) 投稿者:山本明 投稿日:2002/12/05(Thu) 02:11:26

 n!を掛けなきゃいけないってわけじゃありませんね。

例えば別解は、
  (n+1)An+1 =bAn
という式を変形して、
   An+1 =b An /(n+1)
としましょう。この式はAn+1=…という式ですが、これはどんなnに対しても成立します。Anに対しては
   An =b An-1 /(n)
ですね。これを上のAn+1=…の式に代入すると、
   An+1 =b^2 An-1 /(n+1)(n)
ですよね。
 これにさらにAn-1=…という式を代入していくことを考えると、
   An+1 =b An /(n+1)
      =b^2 An-1 /(n+1)(n)
      =b^3 An-2 /(n+1)(n)(n−1)
      =…
      =b^(n+1) A_0 /(n+1)!
となりますね。ここでA_0=1なので、
   An+1 =b^(n+1) /(n+1)!
です。
 Anならば、An =b^n /n! 。

(別解ここまで)
***
 解答でn!を掛けてるのは、そうすると左辺が(n+1)、右辺が(n)の同じ形の式になって、好都合…と考えたからでしょう。
      Cn =n! An
と表記すれば、n!を掛けたあとの漸化式は、
  Cn+1=b Cn  
と見えますね。この漸化式なら教科書にも出てくるようなレベルでしょう。だからこの形にした方が、解きやすいと思う人が多いだろうってんで、n!を掛けたわけです。
 別に掛けなくても、答えを出すことはできます。(私だったら多分、n!は掛けません)
 わかりやすいように考えてください。

http://www.th.phys.titech.ac.jp/~yamamoto/top.html


[3388へのレス] Re: 数学が苦手で・・・(^^;) 投稿者:Jyajyaboilog 投稿日:2002/12/05(Thu) 16:44:08

>山本明 さん
ありがとうございます。
大変わかりやすく、すぐに理解できました。


[3387] ベータ崩壊について教えて下さい。 投稿者:れんず 投稿日:2002/12/04(Wed) 23:18:19

ある参考書に原子核中に中性子が多くなりすぎると
原子核が不安定になって、中性子が陽子に代わるために
ベータ崩壊するって書いてあったんですが、
何故中性子が多くなりすぎると原子核は不安定になるのですか?
他のところでは原子核は陽子だけではクーロン力のために不安定で
核力を得るために中性子が十分あったほうが原子核は安定するとも書いてあったんですが。
よろしくお願いします。


[3387へのレス] Re: ベータ崩壊について教えて下さい。 投稿者:三角定規 投稿日:2002/12/06(Fri) 11:27:32

>何故中性子が多くなりすぎると原子核は不安定になるのか?
>中性子が十分あったほうが原子核は安定する…?

 19世紀末から20世紀初めにかけて次々に発見された原子に関わる諸現象・実験事実を理解し説明するために、歴史に名が残る多くの学者が研究に参加し、モデルをつくり、仮説を検討し、理論作りに努めてきました。上のあなたの素朴な疑問もその中のひとつです。
 その結果が、「量子力学」「原子核論」「素粒子論」等の壮大な体系で、これらはみな未完結、研究の途上です。
 残念ですが、あなたの疑問に“参考書の説明以上に”詳しく、かつやさしくかみくだいた説明をすることは、(ぼくの力ではもちろんのこと)難しいのではないかと思います。
 自分自身でこの疑問を解決することを目標に、“理学部物理学科”に進学し、勉強されることを勧めます。「原子核論」は、大学の上級学年(4年?)、または大学院で勉強すると思います。


[3387へのレス] Re: ベータ崩壊について教えて下さい。 投稿者:れんず 投稿日:2002/12/08(Sun) 20:39:17

そうなんですか。難しそうですね。
どうもありがとうございました。


[3386] 化学なんですが。 投稿者:neko 投稿日:2002/12/04(Wed) 21:54:44

重要問題集 化学の254でわからないところがあったので投稿させていただきます。

254(実験器具の選定)
(10)硫酸銅(U)の水溶液を煮つめたい。

と、このときに遣う道具はどれか?っていうもんだいで、ビーカーやらメスシリンダーの絵が描いてあって選ぶ問題です。

答えは(絵から察するに)蒸発皿なのですが、解答には何もかいておらず、どうしてそうなるのかわかりません。これは否応なく覚えるものなのでしょうか。もし、理論的に説明がつけられるのなら、どなたか教えてください。


[3386へのレス] Re: 化学なんですが。 投稿者:WHIM 投稿日:2002/12/04(Wed) 22:20:28

その問題って (a ) から (o)のなかで、水を蒸発させれそうなのは、(m)と(o)位で、
他は蒸発しにくいとか、温度計とかだし。かといて(o)は天秤皿だから使うべきじゃ無いでしょ、プラスチック製のものもあるし。
だから答えは(m)になる。それと、選択肢の中にビーカーって無いような・・・・・。

こんな感じでどうでしょうか?


[3386へのレス] Re: 化学なんですが。 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/04(Wed) 22:22:00

まず,加熱するときには目盛りのあるガラス器具は避けましょう。

加熱すると,ガラスが膨張して目盛りが正確な数値にならなくなるからです。
ちなみに,以上の理由でメスフラスコで試料を溶かしてはいけません。メスフラスコの体積が変わるからですね。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3386へのレス] Re: 化学なんですが。 投稿者:neko 投稿日:2002/12/04(Wed) 22:42:52

>WHIMさん、mahsaさん
ありがとうございます。

>WHIMさん

あ、ビーカーないですね。すいません。
なるほど、ここで問題なのは
「硫酸銅(U)を煮詰める⇒水を蒸発させる」ということなのですね。

となると、この問題の解き方としては、消去法で(m)が選ばれるということでいいのでしょうか。

>mahsaさん

なるほど。目盛りのあるガラス器具にはそういう難点があるんですね。ちなみに、室温による変化や、低温の試料についても、配慮するべき点はあるのでしょうか?


[3386へのレス] Re: 化学なんですが。 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/04(Wed) 22:53:34

室温による変化はすごく小さいので無視します。
低温も低温具合によりますが普通は考えません。

普通は
加熱してガラスが変形する→体積が変化する→目盛りが正確でなくなる
という点だけに注意すればよいでしょう。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3386へのレス] Re: 化学なんですが。 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/04(Wed) 22:57:03

ただし,ビーカーぐらいだと目盛りが大雑把なので,そのようなことは普通は気にしません。

なので,ビーカーは選択肢にないのでしょう。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3386へのレス] Re: 化学なんですが。 投稿者:neko 投稿日:2002/12/04(Wed) 23:31:21

>mahsaさん。

ガラス器具を熱することに留意すればいいんですね。
ありがとうございました。


[3386へのレス] Re: 化学なんですが。 投稿者:孝志 投稿日:2002/12/05(Thu) 21:46:50

 蒸発皿を使う利点のひとつは、液体の温度上昇が皿の周囲がより高いことです。これによって、結晶の生育状態が観察できるのです。
 工業生産を目的としたなら、フラスコの形態に似た器具を使用するでしょう。


[3385] 難系 投稿者:消し炭(CO?) 投稿日:2002/12/04(Wed) 20:52:47

エッセンスを極めてから、ダイレクトに『難問題の系統とその解き方』に進むのは危険ですか?
名問の森と難系を比べたところ、同じ問題(最初のほうだと徳島大の剛体のつりあいの問題)があったので、レベル的にそう代わらないのだろうか?と思いまして。


[3385へのレス] Re: 難系 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/04(Wed) 22:58:14

難系のほうが難しいとは思いますが,私はダイレクトに進んでいいと思いますよ。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3384] 下のエレベーター問題によせて 投稿者:孝志 投稿日:2002/12/04(Wed) 20:25:29

 エレベーターが自然落下すると、中にいる人が無重力状態になる様子が想定されます。
 エレベーターが上昇中にも無重力状態が可能なことを理解できますか。


[3384へのレス] Re: 下のエレベーター問題によせて 投稿者:WHIM 投稿日:2002/12/04(Wed) 22:08:11

無理だと思います。そもそも、エレベーターが自然落下しても、一般相対理論の重力理論なら無重力にはなりませんしね〜。


[3384へのレス] Re: 下のエレベーター問題によせて 投稿者:Rayearth 投稿日:2002/12/05(Thu) 00:01:24

孝志さんの言う無重力状態とは無重量状態のことでは?


[3384へのレス] Re: 下のエレベーター問題によせて 投稿者:WHIM 投稿日:2002/12/05(Thu) 00:09:21

それでも、無理でしょう。
ニュートンの言う重力って言うのは、万有引力によって生まれる、加速度ですよね?
それが、エレベーターの自然落下により、加速して慣性力が働き、見かけ上質量がなくなるんですから。
エレベーターを上昇させれば、慣性力は下に働き、力が0になることはないと思います。


[3384へのレス] Re: 下のエレベーター問題によせて 投稿者:Rayearth 投稿日:2002/12/05(Thu) 00:23:23

「エレベーターが上昇している」事と「上向きに等加速度運動している」事は同値ではありません。鉛直上向きに投げあげられた物体中では無重量状態ですよ。


[3384へのレス] Re: 下のエレベーター問題によせて 投稿者:張本人の孝志 投稿日:2002/12/05(Thu) 01:22:27

 飛び蹴りのような設問で失礼しました。

 予想どおりにWさんは、罠にはまってしまいましたね。

 Rさん、ほぼ正解です。ただし、上向きではなく、下向きの加速度 g のみによって運動している場合です。鉛直上向きは、考えやすい条件であって、水平方向のベクトルが等速度運動をしていれば、条件をみたします。

 最近の映画で無重力(学術的には無重量が正しいのですか)状態を撮影するのに、実際に飛行機を急降下して行ったそうですが、急降下をしてから機首を引き上げ、上昇中から無重力状態を実現できれば、撮影時間が2倍になりそうです。
 手動操作で実現させるのは、かなりの熟練が必要そうです。自動では、安全に航空機を離発着させ、運航させるプログラムしかないようで、無重力飛行のプログラムはできたら、すごいのではないでしょうか。


[3384へのレス] Re: 下のエレベーター問題によせて 投稿者:WHIM 投稿日:2002/12/05(Thu) 17:46:13

なるほど、勉強になりました。


[3384へのレス] Re: 下のエレベーター問題によせて 投稿者:WHIM 投稿日:2002/12/05(Thu) 18:26:32

さっき思い出したんですが、無重力体験ツアーとかでやってるのって、上昇中にエンジンをきるんでした。
そう考えたら、上昇中の無重量状態がありうることがすぐにわかりましたね〜。まだまだ知識不足でした。


[3383] エレベーター問題 投稿者: 投稿日:2002/12/04(Wed) 17:21:07

物理ができるようになったら、物理的に考えてみたいと思っていた疑問です。ものすごく簡単だったらごめんなさい。
鉛直下向きに等速直線運動をしていたエレベーターをつるしているヒモが切れたとします。そこから落下していきますよね。で、エレベーターの中にいる人が助かる方法なんですが、タイミングを合わせてジャンプしろ!というのが俗説なようですがそれって一般人でもできるんでしょうか?静止している地面からhメートルのところまでジャンプ出来る人が、等加速度運動しているエレベーターの中でhメートルジャンプ出来るわけじゃないですよね。エネルギーで考えればいいのかなぁ。
とりあえず立ったままだと足が折れそうだからエレベーターの床にねそべろと主張する人もいました。床に寝そべっている人と立っている人が、エレベーターが地面に叩きつけられたとき受ける力積は同じなような気がしますけど…。どう考えればいいんでしょうか?


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/04(Wed) 18:22:13

>エレベーターの中にいる人が助かる方法なんですが、タイミングを合わせてジャンプしろ!というのが俗説

ジャンプできるかどうかは知りませんが,ジャンプしたところで,助かりません。車でぶつかったときに,後ろに飛んだからってどうにもならないでしょう。それと同じです。

>とりあえず立ったままだと足が折れそうだからエレベーターの床にねそべろと主張する人もいました。床に寝そべっている人と立っている人が、エレベーターが地面に叩きつけられたとき受ける力積は同じなような気がしますけど…。

そうですね。受ける力積は同じです。ただ,力積の受け方が変わりますよね。
例えば,ひざを曲げたりとかすれば冲を増やすことが出来るので,Fは相対的に小さく出来ます。
あとは,圧力のようなものが変わります。寝そべれば,力を受ける部分が増えるので,単位面積あたりが受ける力が減ります。
ただ,骨の密度とか筋肉の関係で一概にどちらがいいとはいえないと思います。
どちらが助かるかは実際に試してみないと分からないですね(笑)

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:なちゅ 投稿日:2002/12/04(Wed) 19:30:45

>エレベーターの中でhメートルジャンプ出来るわけじゃないですよね。エネルギーで考えればいいのかなぁ。

それは飛ぶタイミングによると思います。例えば、ジャンプして最高点に達する前にエレベーターが床とぶつかれば、エレベーターに対してh飛べませんが、最高点に達した後でぶつかるとすれば、エレベーターに対してh飛べます。
まあどっちにしろエレベーターが十分速い速度で床にぶつかるなら、飛んだところで床に対して十分速い速度で人もぶつかるからあんま関係ないでしょうけど。

>とりあえず立ったままだと足が折れそうだからエレベーターの床にねそべろと主張する人もいました。床に寝そべっている人と立っている人が、エレベーターが地面に叩きつけられたとき受ける力積は同じなような気がしますけど…。どう考えればいいんでしょうか?

受ける力積は同じですが、力の伝わり方はちがいます。
たっていると足の裏に力が集中するため、つまり圧力が大きくなるので足に大きな力がかかります。寝そべると接触面積が大きくなるので、つまり単位面積あたりの圧力が小さくなります。
あと例えばたった状態でぶつかったとして、膝の屈伸等を使ってできるだけ力の伝わる時間を稼げば、冲を大きくすれば、力Fを減らすことができます。

どっちがいいんでしょうかね。助かるかどうかきわどい速度で落ちたときを考えると、どっちかなら助かったり、また、体の受けるダメージに差があるかもしれません。この辺は人体の仕組みに詳しくないと分からないですね。是非人間工学に通じてる方の意見聞きたいな。このネタは自分も含めみんな一度は考えたえたことがあることですよね(^o^)


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:なちゅ 投稿日:2002/12/04(Wed) 19:33:20

>mahsa さん

気づいたらmahsa さんと話がかぶってました。すいません。


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:TS 投稿日:2002/12/04(Wed) 19:52:35

ジャンプしようとしまいと地面にぶつかる速さは変わりません。.自分でvtグラフでも書いて考えてみてください。


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:なちゅ 投稿日:2002/12/04(Wed) 20:03:25

>ジャンプして最高点に達する前に

この表現は不適切ですね。すいません。人がエレベーターに対してhの変位だけ到達する前か後かです。


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:Rayearth 投稿日:2002/12/05(Thu) 01:30:10

誰しも一度は悩む話ですよね。この話の要点は以下の通りでしょう。

(1)衝突寸前に上向きにジャンプすれば助かるのか
(2)床に横になれば助かるのか
(3)ともかく助かる方法は何かないのか

自分なりに考えた事を述べてみたいと思います。
    _____________________

(1)エレベーターが高さhから落下したとき床に激突する寸前に速さvに達するとすると、衝突寸前に速さ0となるようにエレベーターを下向きに蹴れば助かる。

この話を詳しく考えてみると、
(a)衝突寸前に速さ0となるためには、落下中のエレベーターに対して相対速度vで運動(静止)しなければいけないので、地面を蹴って飛び上がり高さhまで達する事の出来る脚力が必要。
(b)床を蹴って上へ飛び上がったときにエレベーターが床に達する前に天井にぶつかると速さv以上の速さで天井に激突してしまうので、床から足が離れたあと頭が天井に達するまでの時間tをとすると床から足が離れた時刻からt以内にエレベーターが床に達するようなタイミングでジャンプする事が必要です。

この(a)、(b)が満たされれば(1)は理論的には可能…と考えました。が、(a)が出来れば地面に激突してもたいした怪我はしないような気がします。また、果たして(b)が床の見えない、しかも無重量状態のエレベーター内で出来るかどうかはかなり疑問です。また、考慮しませんでしたがエレベーター内に複数の人がいる場合この方法で同時に助かるのはまず無理でしょう。

(2)床に横になれば助かるのか
この方法で助かるには面積あたりにかかる力が怪我をしない程度のものであればいいわけですが、とりあえず1mぐらいの高さから落下する事を考えたとき、後述の衝突時間tを長くする方法となるべく多くの面積が同時に接触するようにしたのとでは前者のほうが優れている気がします。それに何しろ無重量状態なので床に横になった場合下手をすると頭から衝突する事もあり得るのでかえって大怪我をすることにもなりかねません。

(3)ともかく助かる方法は何かないのか
力積はFtで与えられる事から、働く力が大きいほど、力が働く時間が長いほど、衝撃(破壊に使われるエネルギー)が大きくなるわけです。そこで力が働く時間を長くする事を考えます。これは高いところから飛び降りるときに膝を深く曲げて着地すると痛くないのと同じことですね。格闘技には詳しくないのですがこれを追求すると受け身と言うものになるのかもしれません。

それと物が破壊されるとそれに対してエネルギーが使われるので生命の維持に必ずしも必要ではない脚部や腕部を破壊しながら力が働く時間を長めつつそちらにエネルギーを使わせて中枢である頭部と体を守ると言うことも考えられますが、この方法で助かるにはそのエレベーターのある建物が医療機関である必要がある気がします。応用としてはエレベーターの天井などを破壊しながら衝突の時間も長くして衝撃を和らげることなども考えられますがとっさに行うのは難しそうです。

    _____________________

どうでしょうか、朋さん少しは参考になりましたか?
突っ込み歓迎です。


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:Rayearth 投稿日:2002/12/05(Thu) 01:56:40

>なちゅさん
>ジャンプして人がエレベーターに対してhの変位だけ到達する前に
>エレベーターが床とぶつかれば、エレベーターに対してh飛べませんが、
>最高点に達した後でぶつかるとすれば、エレベーターに対してh飛べます。

これはどういう事でしょうか?十分に天井の高いエレベーターを考えて、その中でエレベーター内から上方にジャンプしたとすればエレベーター内で見ればエレベーターと人は等速度運動、外から見れば自由落下中に速度が上方に瞬間的・一時的に増すだけですよね…?

ところで「横になれば衝撃は和らげられる」ですが、これは本当にそうなのでしょうか…?指先で机を叩く場合と手の平で机を叩く場合を試せば合ってそうな気はしますが少し不思議ですね。


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/05(Thu) 02:22:13

(b)床を蹴って上へ飛び上がったときにエレベーターが床に達する前に天井にぶつかると速さv以上の速さで天井に激突してしまうので、床から足が離れたあと頭が天井に達するまでの時間tをとすると床から足が離れた時刻からt以内にエレベーターが床に達するようなタイミングでジャンプする事が必要です。

確かにその通りですが,たとえbを満たしたとしても,天井に向かって速さvでぶつかることになるので,事件の解決にはつながらないと思います。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:Rayearth 投稿日:2002/12/05(Thu) 02:43:08

このときエレベーターに対して相対速度vで上方に移動していますが地面に対しては静止しているので(b)を満たせばエレベーターは地面に衝突すれば静止するわけですから問題ないと考えました。これも明記すべきでした。

そういえばエレベーターが地面に衝突したときに破壊され、または変形して怪我をすることは一応考えられますね。実際の事故などを聞くとそういったことはないようですが。


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:Rayearth 投稿日:2002/12/05(Thu) 02:49:46

…よく考えたら静止していてもエレベーターの相対速度がvとは限りませんでした。

ともあれエレベーターとの相対速度v'と置き直して外からの観測者からみて静止していると考えてください。


[3383へのレス] Re: エレベーター問題 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/05(Thu) 02:54:32

○Rayearthさん

箱の下が止まれば上も止まる。…あたりまえのことですね。上と下を別々に考えていましたm(_ _)m

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3382] 三角関数 投稿者:universe 投稿日:2002/12/04(Wed) 13:34:57

高校ではsin,cos,tanの3つを習いますよね.
でも旧課程ではsec,cosec,cotも習ってたんですか?
この3つは必要なんですか?
最近はあまり使わなくなったって聞いたんですが,どうなんでしょう?


[3382へのレス] Re: 三角関数 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/04(Wed) 17:12:32

私はそんなに必要とは思いませんが。(なぜなら,全てsin,cos,tanで表せるので)

ただ,cotθぐらいはあると便利だと思います。でも大学の解析で出てきますよ。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3382へのレス] Re: 三角関数 投稿者:universe 投稿日:2002/12/04(Wed) 19:50:38

mahsaさんレスありがとうございます。分かりました。


[3382へのレス] Re: 三角関数 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/05(Thu) 03:20:05

ちなみに
secθ=1/cosθ , cosecθ=1/sinθ , cotθ=1/tanθです。
何でcotθがあると便利と思ったかといえば,
int{1/cos^2x}dx=tanx+Cに対して,
int{1/sin^2x}dx=cotx+Cとなるので,便利かなと思うぐらいです。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3382へのレス] Re: 三角関数 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/05(Thu) 07:51:05

ぜんぜん関係ないことなんですが。ユニバースさんって親切な物理探してましたよね?


[3382へのレス] Re: 三角関数 投稿者:universe 投稿日:2002/12/05(Thu) 12:21:28

>mahsaさん

あ〜そうなんですか。確かにきれいな形ですしいいですね。
そういえばπ/2±θの三角関数もcotがあるときれいな形になりますね。
 Ex. tan(π/2-θ)=cotθ

>ぽんたさん

はい、探してます。よく覚えていてくれましたね。


[3382へのレス] Re: 三角関数 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/05(Thu) 13:14:09

やっぱし!あんねヤフーのオークションででてたよ!!!


[3382へのレス] Re: 三角関数 投稿者:universe 投稿日:2002/12/05(Thu) 14:10:44

あ、ほんとだ!情報ありがとう!

ところでとの目次が見たいんだけど、どっかにないかな?


[3381] アドバイスがいただけたら、幸いです。 投稿者:楪(Yuzuriha) 投稿日:2002/12/03(Tue) 01:41:22

物理(力学・気体)、数学(V・C)を集中して勉強したいと思ってます。
一応基礎は出来ているようなのです。が、型にはまった問題や過去にやっ
た問題は何とかこなせるのですが、初見の問題はお手上げ・・・そのため
模試でも記述の成績変動が激しく、
「こりゃあ、自力そのものがついてないな」
と、認識しています。センターレベルの問題は、基礎的な問題は何とか残
り一ケ月で目処は立てられそうなのですが、2次の傾斜が圧倒的に高いと
ころを受験予定なので、正直不安です。問題演習はセンターの他科目の勉
強との兼ね合いで解く量に限界がありますが、最低でも理論を読むぐらい
はしておきたいと思ってます。

いい本があったら、教えてもらえないでしょうか?
(演習がついていても構いません、分かりやすいやつがあればお願いします)


[3381へのレス] Re: アドバイスがいただけたら、幸いです。 投稿者:universe 投稿日:2002/12/04(Wed) 02:00:56

>初見の問題はお手上げ

この症状はやっぱり基礎力の不足だと思います。

今の偏差値や今までやってきた問題集等を書くとレスがつきやすくなるかも・・・。

アドバイス出来なくてすいません。


[3381へのレス] 講義系の数学・物理参考書について 投稿者:楪(Yuzuriha) 投稿日:2002/12/04(Wed) 04:00:03

言葉足らずでした、大変失礼しました。
現在、偏差値が物理・数学ともに60〜70です。志望は京大・工(物工)です。

数学−教科書(数研)+4STEP+青チャート+2001数学12AB入試問題集・理系+2001数学3C入試問題集
物理−教科書+橋本理系+物理基礎問題集(Z会)+2001物理1B2重要問題集

こんな感じです。初見というのは進研とかの模試の問題は何とかなりますが、
京大・東工大クラス(オープン模試ですね)の問題になると方針が立てられな
いのです。特に微積(V・C分野)が重症かも・・・立体的に見るということ
がどうもピンと来なくて公式当てはめて騙し騙しで点を拾ってます。実際に
V・Cの重要問題集を毎回授業で数問進めているのですが、あるレベルから
上の問題がお手上げに。物理も似たような症状です。

理数系のセンター対策はクリスマス前後から行おうと考えてますが、それ
までに講義系の参考書を購入して一読しておきたいと思い、こちらに書き込
みさせていただきました。


[3381へのレス] Re: アドバイスがいただけたら、幸いです。 投稿者:universe 投稿日:2002/12/04(Wed) 04:05:44

遅くまで起きている方なのか、早起きな方なのか・・・
ちなみに僕は前者です。

>現在、偏差値が物理・数学ともに60〜70です

は〜、尊敬します。じゃあ僕がアドバイスできるレベルじゃないです。すいません。


[3381へのレス] Re: アドバイスがいただけたら、幸いです。 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/04(Wed) 09:23:15

物理だけに関していえば、難しい総合問題をといて、その解説が詳しいやつがいいですねえ・・・。京大の問題レベルがどれくらいなのかわからないのでいいにくいですが、河合のエッセンス+名門の森。微積使う派なら同じく河合の道しるべ・駿台の物理入門問題集あたりがいいのでは・・・・。とにかく京大までになると問題をいっぱい解いて、パターンを頭に入れていくような勉強では太刀打ちできないと思うから、むつかしめのり良問をじっくり考えながら解いていって、あやふやなところはそのつど教科書なり参考書なりに帰ってってのがいいとおもう。ってことで別に講義調のをあらたに読むってのはせんでええとおもうで。


[3381へのレス] Re: アドバイスがいただけたら、幸いです。 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/04(Wed) 09:30:35

↑簡単に言うと受身の勉強(ただ問題集を解いて解答見るだけ、本を読むだけ)では(難関大レベルの)力はつかないってことです。(えらそうでごめんなさい・・・)


[3381へのレス] Re: アドバイスがいただけたら、幸いです。 投稿者:universe 投稿日:2002/12/04(Wed) 12:33:40

結局、難問が解けないのは完全な基礎が出来てないのが原因なわけで、解けなかった問題を解くために必要な基礎事項をそのつど確認していくやり方でもいいと思う。
ただ、新・物理入門を自力で再現出来るくらいに理論をしっかりやれば、演習をあんまりやらなくても、どんな問題でも解ける気がする。


[3381へのレス] Re: アドバイスがいただけたら、幸いです。 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/04(Wed) 13:12:45

講義系の参考書なら前のほうのレスでも出てる,物理のエッセンスがいいでしょう。語学春秋社から出てる浜島物理TB・Uの実況中継もいいですが,大学のレベルと,偏差値を見ればエッセンスで(ちなみに著者は同じです)
でも,重要問題集は2002年度版はそれなりに良くなったので,無理に新しい問題集は始めないほうが良いと思います。(それ以前の年度版ならちょっと…ですが)
数学は,ぶっちゃけどれも良い問題集ではないですね。しいて言うなら,青チャートを繰り返したほうがいいと思います。
数学は河合の「こだわって」シリーズがいいかと思います。特に苦手な部分だけを補強するのには良いです。


と言っても,今の時期から新しい問題集に手を出すのはお勧めはしません。
新しい問題集を始めるくらいなら,模試の解き直しとか,過去問をどんどん解いていったほうがいいと思います。特に大学のレベルがレベルなんで,過去問から問題の解き方・考え方をつかむようにしていったほうがいいですよ。

ちなみに過去問は(下のほうのスレにもありましたが)青か緑がいいですね。赤は問題・解説の間違いが多いのでちょっと…

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3381へのレス] 私も京大志望です 投稿者:受験生 投稿日:2002/12/04(Wed) 14:23:30

数学は赤チャートとニューアクションのωがいいと思います。物理は新物理演習とその講義編、要説物理学、道標あたりがおすすめです。私は代ゼミ京大プレで7割強くらいでしたが、あなたがもっといい成績なら無視して下さい。それから、微積は、はっきり言って演習量で決まります。ですから、問題を分類できさえすれば、絶対解けるようになりますよ。物理に関しては、誘導付きの穴埋めですから基礎力さえあれば十分でしょう。ただ問題になっている話の背景を知っているとかなりやりやすいと思います。人に物を言える立場ではないのですが、お互い頑張りましょう


[3380] 教えて下さい 投稿者:MSD 投稿日:2002/12/02(Mon) 19:53:36

 理系志望で二次で物理がいるんですが、解説が詳しく、いい問題集があれば教えて下さい。よろしくお願いします。


[3380へのレス] Re: 教えて下さい 投稿者:ぽんた 投稿日:2002/12/02(Mon) 20:02:32

定番ですが、物理のエッセンス、名門の森(ともに河合出版)がいいとおもうよ。


[3380へのレス] Re: 教えて下さい 投稿者:MSD 投稿日:2002/12/06(Fri) 17:11:17

ぽんたさんありがとうございます。一度見てみます。


[3379] 実感・・・ 投稿者:なぎ 投稿日:2002/12/02(Mon) 12:22:11

地球は太陽の回りを1年かけて公転し、地球自身1日かけて自転しているのに、生活していて、全く回っているという実感がないのはなぜなのでしょうか?あまりにも素朴な質問ですみません。


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:universe 投稿日:2002/12/02(Mon) 17:36:08

「回っているという実感」ってどんなものでしょう?


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:IVY 投稿日:2002/12/02(Mon) 18:16:35

角速度が非常に遅いからです。2π/日なわけで。
逆に言えば、1年or1日もかけて公転・自転しているから実感がないのです。もしも1分とかで公転・自転していたら太陽や星がものすごい勢いで回って見えますから、自分が回っている実感もあるかもしれません。
その前に遠心力で飛ばされるでしょうが…。


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/02(Mon) 23:20:53

こんなのを考えてみては?


いま外のまったく見えない箱の中にいる。
その箱が動き出して,時速100kmで等速直線運動をしている。
すると,最初のうちは加速していて,動いている実感が湧いてくるけど,等速直線運動をするようになったら,動いているか止まっているかは分からないと思いませんか?
地球は我々が生まれたときから等速直線運動をしているので(中にいる)我々は動いているか止まっているかは分からない。


という考え方ではどうでしょうか?

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:WHIM 投稿日:2002/12/03(Tue) 00:54:13

自転に関しては、角速度は等速度なので、動いている気がしない、電車の中で、動いている事が分からないのと同じ事です。それと遠心力ですが、重力(万有引力)の力を弱めるだけなので、分かりません。
公転に関しては、すみませんが、僕にはうまいこと説明できません。多分自転と同じような考えかたでいけると思うのですが・・・


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:universe 投稿日:2002/12/03(Tue) 00:55:49

自転を感じない原因は、自転による遠心力よりも地球の万有引力の方がはるかに大きくて、人間はその合力、つまり地球の中心方向の力しか感じない(遠心力は感じない)為ではないでしょうか?

>mahsaさん

私の間違いかも知れませんが、

>地球は我々が生まれたときから等速直線運動をしているので

これは違います。地球は常に加速度運動をしています。もちろん等速直線運動をしていたらその人は動いてるか止まってるか分かりませんが、加速度運動をしていれば絶対に力を感じます。


[3379へのレス] 25秒差だ・・・ 投稿者:universe 投稿日:2002/12/03(Tue) 00:58:49

あ、WHIMさんが先に同じようなこと言いましたね(汗)


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/03(Tue) 15:45:03

失礼。その通りですね。勘違いです申し訳ない。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:サブミリ波 投稿日:2002/12/04(Wed) 00:24:16

自転を体で感じることは難しいですが、身の回りには地球の自転の影響が結構あらわれているものですよ。
有名な「コリオリ力」なんかも地球の自転に依ります。
ロケットをなるべく赤道に近いところで打ち上げるのも関係があったかな。


[3379へのレス] 公転に関しての意見 投稿者:WHIM 投稿日:2002/12/04(Wed) 02:43:22

公転に関しての意見が出来たので、言ってみます。
地球の公転とは、そもそも、太陽を中心に考えたときの地球の動きです。
でも、別に地球を中心に考えてもいいんでは無いかと思うんです。
なぜ地球を中心にしないかというと、そうすれば、太陽をはじめ、水星や金星の動きがつかみにくいから出はないでしょうか?
そう考えると、公転によって地球の人間に力は働かないと考えれると思います。


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:universe 投稿日:2002/12/04(Wed) 04:17:22

WHIMさんのを自転にあてはめてみます。(観測者を地表のある一点に置きます)

「地球の自転とは、そもそも、地球の中心を中心に考えたときの地球の各点の動きです。
でも、別に観測者を中心に考えてもいいんでは無いかと思うんです。
なぜ観測者を中心にしないかというと、そうすれば、観測者のいる点以外の点の動きがつかみにくいからではないでしょうか?
そう考えると、自転によって観測者に力は働かないと考えれると思います。」

↑の僕の文章がおかしいのかも知れませんが、なんか変じゃありません?

加速度運動をする系って相対的に考えてもいいんでしたっけ?


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:IVY 投稿日:2002/12/04(Wed) 19:17:25

加速度系では相対的に考えてはいけません。
遠心力での説明がわかりにくいなら、次の例えはどうでしょう。

仮に地球から太陽に向けてロケットをとばすと、そのロケットは必ず太陽に命中します。
しかし太陽から地球にロケットを飛ばすとそのロケットは外れます。なぜならそのときすでに地球は移動しているから。
仮に相対的に考えて良いのなら、どちらも外れるorどちらも命中するのでないといけませんね。

そんなわけで、加速度系では相対的に考えてはいけません。


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:universe 投稿日:2002/12/04(Wed) 19:49:28

あ〜なるほど。分かりやすいです。
やぱり加速度系では相対的に考えちゃダメなんですね。


[3379へのレス] Re: 実感・・・ 投稿者:サブミリ波 投稿日:2002/12/04(Wed) 21:43:26

> 仮に地球から太陽に向けてロケットをとばすと、そのロケットは必ず太陽に命中します。

感覚的に、ただ単に太陽の方向に向けて飛ばすだけだとあたらないような気がするのですが・・。
もう少し詳しく説明していただけるとありがたいです。


[3377] 心配・・・ 投稿者:子供達 投稿日:2002/12/01(Sun) 20:14:20

受験のことなんですけど、今の段階でE判定のところでも、これでもか!ってくらい受験勉強すれば大丈夫でしょうか?
ちなみに数学科志望で今51〜52で立教とか上智受けるつもりなんですけど、・・・


[3377へのレス] Re: 心配・・・ 投稿者:重力波 投稿日:2002/12/01(Sun) 21:47:04

僕自身にもいえることなんですが、最後まで諦めない方がいいのではないでしょうか。

やったぶんだけ結果はついてくるだろうし。

やっても落ちる人は落ちるし、受かる人は受かりますよね。要は諦めない気持ちを最後まで持続することだとおもいます。なんか答えになってなくて失礼しました。


[3377へのレス] Re: 心配・・・ 投稿者:サブミリ波 投稿日:2002/12/01(Sun) 22:19:09

判定なんて、過去に受けたテストの数値から割り出したものですよ。
勉強するのはこれからだし、A判定でも落ちることもあればE判定でも合格できます。
ただし、これでもかっ! てほど勉強してくださいね。(^^;


[3377へのレス] Re: 心配・・・ 投稿者:mahsa 投稿日:2002/12/02(Mon) 02:35:15

余計なことかもしれませんが,私自身ずっとE判定しか出ていなかったところに受かったことがあります。

判定は,模試の結果でしかありません。実際の入試はその大学の傾向をきっちりと押さえていれば,自分の偏差値以上の大学も合格できます。

そのためには,自分の受ける大学の傾向をしっかりと調べて,それをきっちりと押さえましょう。
がんばって下さい。

http://kujira.dip.jp/rental/bbs/bbs2.asp?ID=m.k-evo


[3377へのレス] Re: 心配・・・ 投稿者:子供達 投稿日:2002/12/02(Mon) 21:48:03

みなさん!ありがとうございます。


[3376] 質問です。 投稿者:あsだ 投稿日:2002/12/01(Sun) 14:35:49

はじめまして。わからない問題があったので、投稿します。
問題
 入射光線の方向をs1=(x1,y1,z1)とし、境界面の単位法線をN=(Nx,Ny,Nz)とする。なおs1は単位ベクトルとするとき
@反射方向s2を計算せよ。
A屈折率をn1,n2としたときの屈折方向を求めよ。

ベクトルの内積などを使うようなのですが、どのように答えたらいいかわからないので、困っています。
教えて下さい。お願いします。


[3376へのレス] Re: 質問です。 投稿者:モカ 投稿日:2002/12/02(Mon) 14:32:36

いきなり解答ではなく、まず、ヒントを・・・

光の反射も屈折も、入射光と法線がつくる平面内で起こります。だから、3次元の空間はまったく意識する必要がありません。
この平面内にある任意のベクトルは、ベクトルXを<X>と書くことにして <X>=a<s1>+b<N> (a,bは実数) と表すことができます。あとは、題意を満たすようにa,bを決めるだけです。
@反射:入射光の法線方向の成分の符号が逆転するだけです。
A屈折:入射光の境界面方向の成分が、n1/n2 になる(屈折の法則)だけです。

意地悪なようですが、これをヒントに、よ〜〜〜く考えてみて下さい。


[3376へのレス] Re: 質問です。 投稿者:KS 投稿日:2002/12/04(Wed) 00:34:31

>>あsだ さん

モカさんのヒントから、24時間以上経っていますが、解答がないようなので、解答を書こうと思います。

方針は、全くモカさんのおっしゃる通りです。
ベクトルXを<X>と書くことにします。
<a>と<b>の内積を<a>・<b>とします。

@反射方向<s2>を計算せよ。

<s2>を単位ベクトルとすれば、kを定数として、
   -<s1>+<s2>=k<N>
となります。-<s1>、<s2>と<N>のなす角は等しいのでθとすると、
   -<s1>・<N>=|-<s1>||<N>|cos θ=cos θ
となり、-<s1>を<N>に投影した長さはcos θとなります。よって、kは2cos θとなるので、
   <s2>=k<N>+<s1>
=(-2<s1>・<N>)<N>+<s1>
となります。

A屈折率をn1、n2としたときの屈折方向<s2'>を求めよ。

   <s2'>=p<s1>+q<N>
と書けるのは、前述の通りです。<s2'>も単位ベクトルとします。
入射角をr、屈折角をi とすると、
   n2/n1=sin i / sin r
の関係が成り立ちます。また、
   -<s1>・<N>=cos i
-<s2'>・<N>=cos r
より、
cos r = -<s2>・<N>
=-p<s1>・<N>-q|<N>|^2
=p cos i - q
ゆえに
   q = p cos i - cos r ・・・・・・(1)
また、
   |<s2'>|^2 = p^2 + q^2 -2pq cos i
= 1
よって、
    p^2 + q^2 - 2pq cos i = 1 ・・・・・・(2)
(1)を(2)に代入して、整理すると
    p = sin r /sin i = n1/n2
が得られます。
これを、(1)に代入すると、
    q = (n1/n2)cos i - cos r
=-(n1/n2)<s1>・<N> - {1 -(sin r)^2}^(1/2)
=-(n1/n2)<s1>・<N>-{1-(n1/n2)^2 (<s1>・<N>)^2}^(1/2)
が得られます。
この、p、qをもちいて、<s2'>が求められました。


[3376へのレス] Re: 質問です。 投稿者:モカ 投稿日:2002/12/04(Wed) 12:46:31

KSさん、解答ありがとうございます。ぼくは、もっと直感的に考えてました。

@反射:入射光の境界面方向の成分をそのままで、法線方向成分の符号を逆転させればよいのだから、
  <s2>=<s1>−2(s1・N)<N>   (s1・N)は2つのベクトルの内積

A屈折:入射光の境界面方向の成分を n1/n2 にするのだから
  <s2>=(n1/n2)<s1>+k<N>
    ただし、k は <s2>が単位ベクトルになるように k^2+2(n1/n2 )(s1・N)k+(n1/n2)^2=1 の解
    k=−(n1/n2)(s1・N)±√[1−(n1/n2)^2{1−(s1・N)^2}]
   で、復号は、(s1・N)>0 のとき+、(s1・N)<0 のとき− をとる。

平面では、法線ベクトルを垂線のどちら向きにとってもよいので、上記のような場合分けが生じます。KSさんは、(s1・N)<0 の場合を考察されました。ドンマイ! ぼくも、この前の『すっぽり』では、大逆襲にあっていますので・・・


[3376へのレス] Re: 質問です。 投稿者:KS 投稿日:2002/12/04(Wed) 17:09:26

>>モカさん
ご指摘、ありがとうございます。
確かに境界面の法線ベクトルは、両側を考えなければいけませんでした。

それにしても、モカさんの証明は、鮮やかで洗練されていますね。
わたしの、泥臭いのとは大違いです。
これは、センスの差でしょうか。


[3376へのレス] Re: 質問です。 投稿者:モカ 投稿日:2002/12/04(Wed) 19:09:31

>>KSさん
おほめいただきまして、ありがとうございます。「センス?」、そんなことないと思いますよ。
上の解答だって、KSさんが詳しく書いてくれたから、2度書く必要がないからシンプルにまとめただけで、裏方ではもう少し細かい計算(複号の吟味だとか)はやっているので・・・

ところで、会話を奪ってしまいましたが、質問者の あsだ さんは納得してくれたのでしょうか?


[3376へのレス] Re: 質問です。 投稿者:あsだ 投稿日:2002/12/19(Thu) 18:29:34

返事遅れてしまってすいません。
わかりました。ありがとうございました。