熱の仕事当量のページの、物体を落下させて静止させた時、さべてのエネルギーが熱になったとしたとき.....について、具体的な状況を考えてみました。あるあらい斜面の上に物体を置いて、滑って途中で静止するような状況です。（空気抵抗なし、摩擦によって発生した熱は全て保存されるとする。音エネルギーや物体の変形などは考えない。）正しいでしょうか。
Re: 位置エネルギーと熱について ろっとん 2022/10/07(Fri) 21:13 No.483どうゆうことでしょうかRe: 位置エネルギーと熱について 熱量 2022/10/09(Sun) 23:07 No.484ご返信ありがとうございます。わかりづらく申し訳ないのですが、つまり、荒い斜面の上で物体を滑らせて、摩擦力によって減速していき物体が止まった（斜面上で）という状況です。Re: 位置エネルギーと熱について ろっとん 2022/10/13(Thu) 23:40 No.485といいますと
地表付近を位置エネルギーの基準としたら、U＝−GMm/r＋GMm/Rとなるとありますが、この時Mというのは地球の質量を表しているのでしょうか。同じMが使われていたので、気になりました。
Re: 万有引力の位置エネルギーについて ろっとん 2022/09/09(Fri) 13:45 No.475一項目と二項目でMを変えたほうがいいということですかね？Re: 万有引力の位置エネルギーについて 物理氏 2022/09/15(Thu) 23:09 No.478ご返信ありがとうございます。はい、Mを変えた方がいいと思いました。（自分の解釈が間違えていたらすみません、）Re: 万有引力の位置エネルギーについて ろっとん 2022/09/18(Sun) 08:00 No.481どういったお考えでそのように思ったのでしょうか？
社会人になってから物理に関心を持ち改めて高校物理や大学物理を学びなおしています。
リンクがちりばめられており、情報量もほどよく、とても分かりやすいです。このサイトで大枠を掴んで教科書や書籍、動画、他のサイト等で理解を深めると、初学者にとって、とても学習効率が良くなると思います。
もし可能であれば、大学での物理学基礎や、化学・生命化学等の分野とも連動させていただけると、さらに素晴らしいものになると思いました。
Re: 素晴らしいサイトです ろつとん 2022/09/12(Mon) 17:57 No.477コメントありがとうございます。
社会人の方にも読んでもらいたいと思って作っているのでうれしいです。
物理学の根源を考えた時におのずと大学物理や化学分野への言及が必要になるはずですが私的には現状で手一杯です。高校生向け物理サイトであるということでご容赦くださいm(_ _)m
いつも参考にさせて頂いてます。このサイトのおかげで物理の理解がより一層深まりました。
突然申し訳ないのですが、箔検電器について質問があります。正に帯電した棒を近づけ、さらに箔検電器に手をつける際、手に正電荷が流れて箔が閉じるとありましたが、逆に棒に引き付けられて手から負電荷が流れて、負電荷が箔の部分まで達し、箔の電荷が等しくなり閉じると考えるのは間違いでしょうか？答えていただけると幸いです。よろしくお願いします。
Re: 箔検電器について ろっとん 2022/08/27(Sat) 08:13 No.469すみません、よくわからないのでもうちょっと詳しく教えてください。Re: 箔検電器について 限界高校生 2022/08/29(Mon) 22:35 No.470返信遅れまして申し訳ございません。
省略しすぎてしまい、解りにくくなってしまいました。すいません。
さて箔検電器に正に帯電した棒を近づけ、手を箔検電器につける時、正電荷が手に流れて箔が閉じるとありますが、負電荷の動きに注目して、箔が閉じるまでの流れを説明できないかと考えました。
まず手や地面に負電荷が十分にあると考えました。そしてそれらの一部が手を通して、正に帯電した棒に引き付けられて検電器に流れ込ます。そうして検電器全体の負電荷の割合が大きくなり、箔の電気的な偏りを解消して箔が閉じると考えました。
この説明は間違っているでしょうか？（読みにくい文章で申し訳ないです。）
私が負電荷の動きに注目しようと思った動機としては、箔が閉じる際に正電荷が正に帯電した棒の方向に動くということがどうしても違和感がありました。そのため正電荷が上に上がることができる理由を考えるより、負電荷に注目したほうが考えやすいと思ったからです。Re: 箔検電器について ろっとん 2022/08/31(Wed) 08:34 No.471なお不明点があります。
金属板に負電荷が溜まっているのにさらに負電荷が引き付けられるのでしょうか？
検電器全体の負電荷の割合が大きくなると、なぜ箔の電気的な偏りが解消されるのでしょうか？
箔が閉じる際に正電荷が正に帯電した棒の方向に動くことに違和感を感じるならば、正電荷は全てが手に吸い寄せられるのではなく箔の先端にごく微量残る、と考えてみてはいかがでしょうか。Re: 箔検電器について 限界高校生 2022/09/01(Thu) 19:30 No.472確かに、、、
自分の考えに至らぬところがありました。ろっとんさんの勧め通りそのように考えることにします。
対応ありがとございました！サイト運営応援しています。Re: 箔検電器について ろっとん 2022/09/01(Thu) 23:05 No.473どうもです。
このサイトには大学受験から就職試験にかけて大変お世話になりました。図が動くので教科書よりも分かりやすく、困ったときはまずこのサイトを頼りにしていました。
本当にありがとうございました。
Re: ありがとうございました ろっとん 2022/08/16(Tue) 23:29 No.466お役に立てて光栄です。このサイトを作ってよかったです。
先行きの見えない時代ではございますが、おでん様の今後の発展とご活躍をお祈りいたします。
私は文系高卒ながら電気が好きなので勉強し直して電験3種取得しました。でも物理の理解ができていないためスキルアップできず躓いていましたが、当サイトは物理の基礎を理解するのに最適で感謝しています。
Re: わかりやすい説明ありがとうございます ろっとん 2022/08/08(Mon) 00:25 No.464コメントありがとうございます。文系から電験3種は大変ですね。好きこそ物の上手なれですね。お役に立てて良かったです。
いつも参考にさせていただいています。
運動方程式のページにある、「西向きに 10m/s で運動する 10kg の物体に、東向きに 1.0N の力を 1.0秒間加えると、物体の速さは 9.9m/s になります。」という問題について、10kgの物体に、-1.0N加えるから加速度は-10メートル毎秒となり、答えは10-10×1.0=0になってしまうのではないのかと思ったのですが、なぜ加速度が-0.1メートル毎秒になるのでしょうか？お答えいただけると幸いです。
Re: 運動方程式 ろっとん 2022/06/24(Fri) 19:29 No.455単純ミスだと思います。もう一度代入し直してみてください。Re: 運動方程式 パワー！ 2022/06/25(Sat) 10:36 No.456もういちどやってみたら単純に公式を間違えていただけでした。お手数をおかけして申し訳ございませんでした。
帯電体を中空導体でくるんだときの図について、導体内には電気力線は存在しないと思ったのですが、中空導体がない場合と同等の電気力線の図では中空導体があるはずの部分にも電気力線があるのですが、どうしてこの二つは同等なのですか？
Re: 静電遮蔽 ろっとん 2022/06/16(Thu) 06:07 No.451おお！そこをこだわるとは思いいたりませんでした。厳密なことをいう場合に電気力線は途切れていなければおかしいということですよね？
文言を以下のように変えることにします。
「帯電体＋だけが存在する場合の電気力線は左図のようになりますが、上図の電気力線はこれとそっくりです。」Re: 静電遮蔽 かいどう 2022/06/16(Thu) 20:12 No.452ありがとうございます。完全に同じとはいかないが、様子は非常に似ているということですよね。Re: 静電遮蔽 ろっとん 2022/06/16(Thu) 22:10 No.453そうです。
いつも公式の導出の参考にさせて頂いております。
万有引力による位置エネルギーの導出について質問させて下さい。
(1)私の理解が追いつかずいまいち導出の流れがしっくり来ていないのですが、
➀いつも通り積分→積分定数Cは0であってほしい
➁C=0と決めればグラフが定まる
➂グラフを見れば or C=0よりr=∞でU=0をとるから
万有引力による位置エネルギーの基準は無限遠
と流れでしょうか。
(2)もし(1)の流れであっていましたら、➀のC=0であってほしい、の理由は何でしょうか。
私はCがいたら純粋に面倒だから？と思ったのですが…(酷く雑ですね…)
(3)もはや物理でもないですが、正の値しかとりえない万有引力を積分して(それぞれのrでの値を足していって)負の値が出てくるというのが信じられません。
何が起きているのでしょうか。
長くなってしまい申し訳ありません。
お忙しい中とは思いますがお答え頂けましたら幸いです。
Re: 万有引力による位置エネルギーの導出について ろっとん 2022/06/03(Fri) 22:31 No.442(1) そうです。
(2)については、徐々に収れんしていくポイントがちょうどいい所だとスッキリするからです。他にちょうどいい所があればそこでもいいです。
(3)については、それは分数の積分の感覚が身についてない（分数を積分するとすべて負になると思いこんでいる）、あるいは、グラフの曲線の移動の仕方が「平行」なのか「対称」なのかごっちゃになっている（平行移動させて負にさせているのに、向きを逆転させて負にさせたと思いこんでいる）からではないでしょうか。
まあこの感覚は生まれてはじめてのことだと思うので戸惑うのはしょうがないかもしれません。Re: 万有引力による位置エネルギーの導出について B 2022/06/04(Sat) 14:05 No.443早速のお返事ありがとうございます。
(1)(2)納得しました。ありがとうございました。
(3)おっしゃる通り積分の感覚を習得し切れていないことは確かです…
移動のお話についてですが、
私は(1)の通り最初からC=0としたグラフを描くイメージでそもそも移動という考え方をしておりませんでしたので、移動についての勘違いから(3)のつまずきが来ているようではなさそうです。
やはり問題は積分の感覚にあると思うのですが、積分に慣れ親しんでいれば正しか取り得ない関数を積分して負の値になることは特に違和感を感じることではない、ということでしょうか。Re: 万有引力による位置エネルギーの導出について ろっとん 2022/06/04(Sat) 23:09 No.444移動という考え方をしてないのはマズいですし、やはり分数を積分するとすべて負になると思い込んでますね。
積分まだ習ってませんね？
微積を習ってから物理に取り組むとすごく楽なんですが、高校のカリキュラム的にそうもいかないし。。
積分を習えば違和感は消えると思います。
力積について質問です。撃力のように力が一定でない場合は、力積＝(平均の力)×(時間)ということになるのでしょうか
Re: 力積 ろっとん 2022/06/02(Thu) 21:35 No.439そうです。Re: 力積 かいどう 2022/06/03(Fri) 14:47 No.440ありがとうございます。
https://www.youtube.com/watch?v=F_ITxpRSy3U
youtubeのこの動画(3:32)で
ステンレス鋼の貫通を計算しているのですが
自分でExcelを使って計算してみたところ計算が合いませんでした
間違っているところがあればアドバイスお願いします
消費kcal ｜ ×20% ｜ J換算(×4.1868)
500,000 ｜ 100,000 ｜ 418680
J=Nm=Nmm×1000＝418680000[Nmm]
足のサイズ(縦?) 35[cm]＝350[mm]
ステンレス鋼の厚さ 1.35[m]＝1350[mm]
ステンレス鋼せん断抵抗 510[N/mm^2]
打ち抜き力P[kgf]＝打ち抜き輪郭長ｌ[mm]×材料厚ｔ[mm]×材料せん断抵抗τ[kgf/mm2]
↓変形
輪郭長ｌ＝打ち抜き力P÷材料厚ｔ÷せん断抵抗τ
=418680000[Nmm] / 1350[mm] / 510[N/mm^2]
=608.1045751634[mm]
足の縦幅350×２=700[mm]以下になるため一致せず
Re: ステンレス鋼の貫通(せん断、打ち抜き)計算 ろっとん 2022/05/30(Mon) 07:37 No.437よく確認しながら進めていけば生きづまりを打開できると思います
ロケットと燃料の問題で、「この式(②のことです)より、相対速度 uはロケットの進む向きと逆向きで」と書いてあるのですが、なぜそう判断できるのでしょうか。もちろん図では燃料の相対速度が逆に描かれていますが、uはベクトルであり必ずしもⅤと一直線上だとは限らないと思ったのですが、どうでしょうか。質問分かりにくくてすみません。
Re: 動いている物体の分裂について ろっとん 2022/05/24(Tue) 07:41 No.433-180°ではなく-170°の場合もあるのではないか、ということでしょうか？
それとも、
噴射後の燃料が進む向きは左向きだけではなく右向きの場合もあるのではないか、ということでしょうか？Re: 動いている物体の分裂について Mr.トルク 2022/05/24(Tue) 18:09 No.434ご返信ありがとうございます。「-170°の場合もあるのではないか」という認識で良いと思います「-uであるからVに対して逆向きである。」とは必ずしも言えないと思いまして、、Re: 動いている物体の分裂について ろっとん 2022/05/24(Tue) 19:33 No.435『静止している物体の分裂』や『物体の結合』では一直線上の感じがして『動いている物体の分裂』ではそれ以外もありうると感じるのでしょうか。
例えがロケットだから一直線上以外もありうると感じるのでしょうかね。例えが台車だとそのような感じはしなくなりますか？
質問です。
qGBNAについて、パイプオルガンの長さが固定されているので波長は変わらないので速さと振動数が変化すると書いてあるのですが、「気柱の振動」項においても管の長さが固定されている状態の開管の共鳴の図があり、そちらは速さが一定で波長と振動数が変化していたのですが、管の長さが固定されているのにこのような、波長が変化する、またはしないの違いが生じるのはどうしてですか？
Re: qGBNAについて ろっとん 2022/05/09(Mon) 08:17 No.428波長が変化する：
基本振動か2倍振動か3倍振動かを考えるとき
波長が変化しない：
基本振動か2倍振動か3倍振動かを考えないとき
です。qGBNAは基本振動か2倍振動か3倍振動かを考える問題ではありません。v = fλ を分かっているかどうかを問う問題です。Re: qGBNAについて ろっとん 2022/05/09(Mon) 08:26 No.429目次においてqGBNAが「固有振動」に分類されてるのが良くなかったかもしれませんね。「音波」に分類するのが適当だったかもしれませんが固有振動を知ってないと分からない問題なので、悩ましいです。。。
＊の中あたりに何か一言付記しておきます。Re: qGBNAについて かいどう 2022/05/09(Mon) 13:34 No.430ありがとうございます。
図の、2枚の極板に付いている電池の向きが反対ではないでしょうか？
電場の向きが異なるかと思いました
Re: ミリカンの油滴実験について ろっとん 2022/05/06(Fri) 23:09 No.426＊の中の説明もご覧ください。
同じ質問は以前にもいただいたことがありまして、ひょっとすると一般的な教科書は反対向きに描かれてるのかもしれませんが、どっちの向きもありうるので覚えておいてください。
質問です。コイルに蓄えられるエネルギーを求める際について、起電力の向きは気にしなくても大丈夫な理由を教えてもらいたいです。
Re: コイルに蓄えられるエネルギー かいどう 2022/05/01(Sun) 15:08 No.416すいません。質問が分かりにくかったと思います。コイルに蓄えられるエネルギー項で、自己誘導起電力を求めるときに(電荷)×(起電力)の式を使ってエネルギーを求めるときに、誘導起電力の大きさだけを電荷にかけて、向きを表すマイナスがなかったので疑問におもった、ということです。Re: コイルに蓄えられるエネルギー ろっとん 2022/05/01(Sun) 23:54 No.417力は向きを気にするけどエネルギーは向きを気にしない、というのが理由ですが、
もし厳密に向きを気にするとなると、仕事というのは起電力に逆らって力を入れて進む、ということだから、起電力にマイナスが付いているならそのさらにマイナスが力の方向だから結局プラスになり、計算結果は向きを考えない場合と同じになります。
これを重力による位置エネルギーの話に例えると、
一般に高い位置にある方がエネルギーは大きいと考えるから上向きが正と定めることができ、そうすると重力の向きはマイナスで、仕事（エネルギーと同値）をするときは重力と逆向きの力を入れるからさらにマイナスで結局プラスになり、正負を深く考えずに計算した結果と同じになる、
という感じです。
他に迷う方がいらっしゃるかもしれないので、いちおう当該ページに付記しておこうと思います。Re: コイルに蓄えられるエネルギー かいどう 2022/05/02(Mon) 08:44 No.418記載までありがとうございます。誘導起電力は電位差のことだと思っていたのですが起電力とは力と同じように扱えるのですか？電位差がそもそも電場からきてるから、電位差が負ならば電場も負、ということですか？Re: コイルに蓄えられるエネルギー ろっとん 2022/05/02(Mon) 22:44 No.420もちろん起電力は電位差です。力ではありません。今は向きについて考えているので上記のような説明をしました。
起電力が掛かっている所にポンっとプラスの電荷を置いたら起電力の方向に力を受けます。このことを大前提で知ってるものとして説明を書きました。
でもやはり初学者の方には戸惑いを与えますね。
このことも付記する必要がありますね。
つまり『電位』項で説明したことをもう一回繰り返して説明しなければならないということです。
じつは自己誘導起電力にマイナスを付けずに解説を書いた本当の理由がこれです。『電位』項の説明をもう一回繰り返すのが大変だったのです。説明が長大になるのが嫌だったのです。
それで絶対値だけの解説を書いたのですが、かいどうさんのように真理を追求しようという真摯な方には通用しませんでした(;´д｀)Re: コイルに蓄えられるエネルギー かいどう 2022/05/02(Mon) 23:07 No.422ありがとうございます、そして手間をかけてしまってすいません。
9月末ほどにここに質問をした凡人です。このサイトのおかげか今年やっと大学に合格しました。このサイトは大学生になってからもちょくちょくアクセスして知識を確認しています。おそらくここのサイトほどわかりやすい説明を網羅しているサイトはないでしょう。これからも運営よろしくお願いします。
Re: 大学合格しました ろっとん 2021/06/22(Tue) 19:32 No.283めちゃめちゃ嬉しいコメントです。合格おめでとうございます。
掲示板を遡って見てみましたが、浮力の質問をされた方でしょうか。だとすればかなり頭のいい方で、おそらく偏差値の高い大学に合格されたんでしょうね。
これからも読者の方のお役に立てるようサイト運営がんばります。Re: 大学合格しました 凡人 2022/05/02(Mon) 14:56 No.419今日返信を確認しました。まさかこんなに早く返信が来ているとは思っていませんでした……（二回目）。
頭が良い方と言われて、なんだかすこし恥ずかしいような……嬉しいような……。今もこのサイトは利用させてもらってます。これからも運営をよろしくお願いします。Re: 大学合格しました ろっとん 2022/05/02(Mon) 22:51 No.421コメントわざわざありがとうございます。
浮力についてあそこまで深く考えてるのだから頭が良いのは確かだと思います。テストで点を取るためでなく原理を理解するために読みにきてくださってるのがわかります。営利企業に勤めるより研究者になるのが向いてるんじゃないかと勝手にですが思います。
質問です。問題にあるコップ内の空気が、直接触れていない赤線面を押すことができるのはどうしてでしょうか。
Re: qHBN3 ろっとん 2022/04/28(Thu) 06:08 No.413それを言ったら
https://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/pas/suiatu.html#siki
の最後の、hの深さの位置の圧力の式
p = p0 + ρhg
の p0 もおかしいということになってしまいますよ。
普通に、上から足された力は下にも掛かります。
2段重ねの荷物と一緒です。Re: qHBN3 かいどう 2022/04/28(Thu) 09:18 No.414回答ありがとうございます。理解できました。
(2)について質問です。砂と箱を一体のものとしてみなせるのはどうしてでしょうか。
Re: qG7F5について ろっとん 2022/04/26(Tue) 18:22 No.407砂が揺れ動くかもしれないじゃないかということですよね？
（問2）の問題文に「少しずつ」とあるからいいんじゃないでしょうか。
でも確かに（問3）ではちょっと厳密性に欠けることになるかもしれませんね。砂粒の一つ一つがテトラポッドのような形状をしている、とすべきかもしれません。
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下の「屈折角について」の追記コメントもお読みください。Re: qG7F5について かいどう 2022/04/26(Tue) 20:30 No.408波の屈折について、再度ありがとうございます。読ませていただきました。
qG7F5について。そうですね、気にしすぎてたかもしれません。
重ね重ねすみません。それと、床からの垂直抗力が砂の重さの重力と一致するのはどうしてですか？箱の質量がないのとは何か関係がありますか。Re: qG7F5について ろっとん 2022/04/26(Tue) 20:54 No.409そうです、箱に質量がないから掛かる重力は砂の重さだけです。Re: qG7F5について かいどう 2022/04/26(Tue) 22:08 No.410ありがとうございます。つりあいの式を立ててみればよかったですね、すみません。
いつもこのサイトを見て勉強しています。ありがたいです。
光の分散、散乱のページを見ていて質問したいことがあったので書きます。
まず、「空気中なら青色光も赤色光も同じ速さで進みます」というのは、空気中では全部白色光となって一緒に進むから、ということでしょうか。
それと、屈折角が大きい光は波長も長いという理由も教えていただきたいです。
Re: 屈折角について ろっとん 2022/04/24(Sun) 00:01 No.403「空気中なら青色光も赤色光も同じ速さで進みます」はちょっと不正確な表現でした。すみません。たしかに速さはごく僅かに違うはずです。しかし一般に空気中なら同じとみなします。真空中であるか、空気中であるかでも速さは違うし、それらの中を進む光の波長によっても速さが違うのですが、これらの違いはごく僅かで一般には同じとみなします。
そして良くないのは、これらのことは光の分散の原理の説明には直接的には関係ないことでした。私の説明はちょっと変でした。
速さが同じかどうかは重要ではなく、方向が同じかどうかが重要でした。同じ方向に進む何種類かの光があったときに、媒質1と媒質2の境界面を通過するときに種類ごとに進む方向が変わる、というのが光の分散の原理です。
質問をいただいたことによって気づきました。ありがとうございます。
屈折角が大きい光は波長も長いという理由については、屈折角が大きい光は波長が短い、のことをいっているのだと思いますが、
https://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/kouha/hikaribunnsann-img/2313-2133-100-9-2a.gif
で説明しています。波長が短い光は速さが遅く、素元波の半径（v2t）が小さくなり、屈折角が大きくなります。これは『波の屈折』項と『ホイヘンスの原理』項を読んでないと理解できないことなので読んでみてください。Re: 屈折角について かいどう 2022/04/26(Tue) 09:56 No.404ありがとうございます。納得することができました。Re: 屈折角について ろっとん 2022/04/26(Tue) 18:17 No.406すみません、上記の私のコメント間違えてます。
屈折角に関して大きいと小さいを逆に考えてしまいました。かいどうさんの「屈折角が大きい光は波長も長い」で正しいです。
素元波の半径（v2t）が小さければ屈折角（r）は小さくなりますよね。
屈折角が大きい＝大きく曲がる、と思い込んでしまいました。逆ですよね。
重ね重ねすみません。（屈折に関しての大きい小さいはよく間違えますm(_ _)m）
薬系に進むのに物理無視してきた
初学者の自分できます
紙面とにらめっこしてもわからなったことも
映像として捉えると非常にわかりやすい
感謝です
Re: わかりやすい ろっとん 2022/02/27(Sun) 18:37 No.390コメントありがとうございます。
お役に立ててよかったです。