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リュケイオン 「高校物理質問掲示板」



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★ 質量０とは一体 / TAKA ♂ [甲信越] [高３生]
初めまして。どうかご解答よろしくおねがいします。

Ｐ４４、問４２の解答で
「質量０の物体に働く力は加速度中でもつりあっている」
とあります。これがすごく疑問なんですが
力がつり合っているのになぜ、この問題で言えば、滑車はうごくのでしょうか？
問題に書かれている位置から移動しないはずです。
滑車につながれている物体が落下を始めても滑車はこの位置でとどまるんじゃないでしょうか？

合力０でも質量０の物体には特別に加速度運動を認めなければならないんでしょうか？
No.1384 - 2009/04/09(Thu) 01:56:45
☆ Re: 質量０とは一体 / TAKA ♂ [甲信越] [高３生]
すいません。何の問題か抜けてました。
エッセンス力学です。
大変申し訳ありません
No.1385 - 2009/04/09(Thu) 02:00:15
☆ Re: 質量０とは一体 / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
TAKAさん，こんにちは。

これは説明文がまずいです。
そもそも質量0の物体なんて存在しないのですからねぇ。
存在しない物に対して，さも公式・原理のように述べているのは，ちょっとどうかと感じます。

「質量が無視できる物体においては，加速中でも，それに働く合力は限りなく0に近い」
と，とらえるべきかと思います。
No.1386 - 2009/04/10(Fri) 19:05:25
☆ Re: 質量０とは一体 / TAKA ♂ [甲信越] [高３生]
とても参考になりました。大変ありがとうございます。
もう一度自分でもこのご解説と合わせてよく考えてみます。
またこのことで疑問が出てきたら、よろしくお願いします。
No.1387 - 2009/04/11(Sat) 01:37:15
★ ジュール熱 / フィリアス ♂ [近畿] [高３生]
こんばんは、フィリアスです。
今回もご迷惑をおかけします。

エッセンス電磁気の４１ページで、３７番の上に「ゆっくりと挿入するときは電流が無視でき」とありますが、これはなぜなのでしょうか？（Ｅｘ２でジュール熱を考えないのもこの理由だと思うのですが）

宜しくお願いします。
No.1379 - 2009/03/30(Mon) 20:04:53
☆ Re: ジュール熱 / kinopy [塾講師]
こんんばんは。順調に進んでいるようですね。

抵抗が書かれている場合，この「電流・ジュール熱は無視できる」というのは問題に書いてある場合が多いです。

＞ゆっくりと挿入するとき
は「限りなくゆっくり」と解釈すべきで，その場合コンデンサーの電気容量の変化も「限りなくゆっくり」となります。
従ってコンデンサーに蓄えられている電気量の変化も「限りなくゆっくり」＝「ほとんど変化しない」のはＯＫですね？

この場合流れる電流の大きさはコンデンサーの蓄える電気量の単位時間当たりの変化（i=|dQ/dt|）ですから，電気量の変化が限りなくゆっくりということは無視できます。

いかがでしょうか。
No.1380 - 2009/04/02(Thu) 03:25:38
☆ Re: ジュール熱 / フィリアス ♂ [近畿] [高３生]
こんばんは。

電流は近似的に０となるわけですね。
いつも丁寧に答えていただいてありがとうございます。

もう１つ疑問点があるので、厚かましいですが引き続いて宜しくお願いします。
No.1381 - 2009/04/02(Thu) 23:22:55
★ コンデンサー / フィリアス ♂ [近畿] [高２生]
こんばんは。フィリアスです。

力学の分野で特にお世話になり、その甲斐あって模試でも名前が載るようになりました。
ありがとうございます。

ただ、電磁気に関してはまだまだ初心者なので、申し訳ありませんが今回も初歩的な質問をさせていただきます。

エッセンス電磁気のP29の「Miss」のところで「直列（合成容量の公式）の条件がみたされていない」とありました。
P25〜26を再度読むと、合成容量の公式が使えるのは、はじめコンデンサーの電荷なしが条件だと書かれていますが、それは左のコンデンサーと右のコンデンサーの電気量が等しくならないからなのでしょうか？

過去の関連記事も読ませていただきましたが、上手くイメージできていない状態です。
宜しくお願いします。
No.1371 - 2009/03/19(Thu) 21:07:54
☆ Re: コンデンサー / kinopy [塾講師]
フィリアスさん，こんばんは。

> 模試でも名前が載るようになりました。
素晴らしいですね！これからも精進してください(*^_^*)

さて，質問の件ですがフィリアスさんは文章を読み違えているように思えます。
P29の「Miss」は合成容量の公式については何もコメントしていません。
「直列に見えるが並列なのだ」と言っているだけなのです。

この回答だけではフィリアスさんの疑問は解けていないと思いますが，私もフィリアスさんの頭の中を測りかねている状況です(^_^;)

今回はこれだけのレスにさせていただきますので，数回お付き合いくださいね。

「29は合成容量のことを書いているわけではない」ということを踏まえた上で再度疑問点をお願いします。
No.1375 - 2009/03/22(Sun) 03:48:35
☆ Re: コンデンサー / フィリアス ♂ [近畿] [高２生]
こんにちは。返信ありがとうございます。

理解しにくい質問でご迷惑をおかけしてすいません。
Missのところに「直列の条件が満たされていない」とありますが、その条件が何のことか分からず、２６ページにある「『はじめコンデンサーの電荷なし』こそ直列の条件」のことだと思っていました。

Missに書かれている「直列の条件」とは何なのでしょうか？

改めて宜しくお願いします。
No.1376 - 2009/03/22(Sun) 14:59:27
☆ Re: コンデンサー / kinopy [塾講師]
こんばんは。

正確な定義は教科書を参照して欲しいですが，私は
直列：コンデンサー（等）の端の一方だけが他方のコンデンサー（等に）直接つながっている。
並列：コンデンサー（等）の両端が他方のコンデンサー（等に）直接つながっている。

で判断しています。いかがでしょう？
No.1377 - 2009/03/23(Mon) 04:38:25
☆ Re: コンデンサー / フィリアス ♂ [近畿] [高３生]
こんばんは。返信ありがとうございます。

なるほど！
シンプルで核心を突いていますね。
そう考えると「なんとなく」で解かなくて済みそうです。

ありがとうございました。

またすぐに質問させていただきますが、そのときも宜しくお願いします。
No.1378 - 2009/03/24(Tue) 20:08:52
★ 紙を３等分に分けられるか？ / 紙を３等分に分けられるか？ ♀ [関東] [塾講師]
こんばんは。突然の質問失礼します。

紙を３等分にし、青線の部分をハサミで切ります。
☆マークを手で持ちそれぞれ同じ力で引っ張るとどちらかが切れます。
これはどちらか弱いほうが切れるという仕組みになっているそうですが
仮に機械等を使って全く同じ長さで切り、全く同じ力で引っ張った場合、
紙は３等分になりますか？
それとも片方しか切れませんか？

とても困っております。
宜しくお願い致します。
No.1372 - 2009/03/21(Sat) 20:21:29
☆ Re: 紙を３等分に分けられるか？ / 紙を３等分に分けられるか？ ♀ [関東] [高３生]
> こんばんは。突然の質問失礼します。
>
> 紙を３等分にし、青線の部分をハサミで切ります。
> ☆マークを手で持ちそれぞれ同じ力で引っ張るとどちらかが切れます。
> これはどちらか弱いほうが切れるという仕組みになっているそうですが
> 仮に機械等を使って全く同じ長さで切り、全く同じ力で引っ張った場合、
> 紙は３等分になりますか？
> それとも片方しか切れませんか？
>
> とても困っております。
> 宜しくお願い致します。
No.1373 - 2009/03/21(Sat) 20:22:08
☆ Re: 紙を３等分に分けられるか？ / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
こんにちは。
「書き込まれる方へのお願い」にありますように，運営上の理由で，質問は『らくらくマスター物理』，『物理のエッセンス』,『新体系物理Ｉ・ＩＩ』の内容に関することに限定させていただいております。ご了承ください。
No.1374 - 2009/03/22(Sun) 00:49:13
★ エッセンス（力学）７９ / ノーベル [九州] [高２生]
はじめまして、さっそくですが質問です。エッセンス（力学）７９のところですが解答の図２のおもりの軌道がいまいち理解できません。このような軌道になるのは電車が右に動くのが何か関係していると思うのですが、いかがでしょうか。お願いします！
No.1366 - 2009/03/16(Mon) 21:06:31
☆ Re: エッセンス（力学）７９ / kinopy [塾講師]
ノーベルさん，はじめまして。

これは図が悪いです。
イメージしてほしいのですが，糸を切った瞬間に電車は急停止したと考えてください。
それならばこのような軌道になります。

図２のおもりの軌道は「地上で静止している人」から見た軌道です。

実際にしてはいけませんが，電車の窓からおもりを落とすと電車に乗ってる人から見ると後方（左）に飛んで行くように見えますよね？
でも，地上に静止している人から見ると右向きの速度を持っているため，前方（右）へ飛んで行きます。
図２は後者からみた軌道です。

いかがでしょう？
No.1367 - 2009/03/17(Tue) 05:11:11
☆ Re: エッセンス（力学）７９ / ノーベル [九州] [高２生]
おもりが地上に静止している人から見ると右向きの速度を持っているのは電車が右向きに動くためと解釈していいのですね？ここの解釈が理解できればバッチリだと思うんです。よろしくお願いします。
No.1368 - 2009/03/17(Tue) 17:38:28
☆ Re: エッセンス（力学）７９ / kinopy [塾講師]
そうですね。

糸を切るまでは電車と一緒に右向きの速度を持っているからです。
OKでしょうか？
No.1369 - 2009/03/18(Wed) 00:27:49
☆ Re: エッセンス（力学）７９ / ノーベル [九州] [高２生]
これですっきり理解できました。有難うございます。
No.1370 - 2009/03/18(Wed) 20:41:52
★ よろしくお願いします。 / ゴマ（現高1・新高2） ♂ [関東] [高１生]
こんばんは　またわからないところが出てきましたので質問させてください。
新体系物理Ｉ?UのＰ10の10の（3）の解答の仕方がまったくわかりません。過去レスを探して

t1-t2=2l/(c^2-v^2){c-√(c^2-v^2)}です。
{ }内を考えて，c>√(c^2-v^2)ですから，t1-t2>0となります。

というのをみつけたのですがなぜt1-t2なのか
{c-√(c^2-v^2)}でなぜc>√(c^2-v^2)なるのか
がよくわかりません。
また新体系の解答はどういう意味なのかまったくわかりませんでした。

連続投稿ですいません。回答のほうをよろしくお願いします。
No.1361 - 2009/03/09(Mon) 00:49:53
☆ Re: よろしくお願いします。 / kinopy [塾講師]
こんばんは。


まず，t1-t2を考えたのは，数学でも大小比較，不等式の証明…
あ，そうか…ゴマさんは数学2の「式と証明」という単元を未履修かもしれませんね(^_^;)
この単元で出てくる内容で「t1とt2の大小を考えたいときに，t1-t2と0の大小を考える」という手法です。

次のc>√(c^2-v^2)ですが，c>0ですからc=√(c^2)ですね。
√(c^2)>√(c^2-v^2)なのはOKでしょう？

解答のやり方は特殊で，ほぼ使える問題に限りがあると言っていい方法だとは思いますが…
　　t2=…={2lc/(c^2-v^2)}√{1-(v/c)^2}
は無理やりt1の式を出してきています。つまり
　　t2=t1√{1-(v/c)^2}
となってますよね？
ここで　0<√{1-(v/c)^2}<1ですから，t2<t1というのが解答の内容です。

いかがでしょうか。
No.1362 - 2009/03/09(Mon) 01:46:26
☆ Re: よろしくお願いします。 / ゴマ（現高1・新高2） ♂ [関東] [高１生]
こんばんは　回答ありがとうございます。
> あ，そうか…ゴマさんは数学2の「式と証明」という単元を未履修かもしれませんね(^_^;)
ニューアクションβの恒等式をやっているところです・・・
> 次のc>√(c^2-v^2)ですが，c>0ですからc=√(c^2)ですね。
> √(c^2)>√(c^2-v^2)なのはOKでしょう？
（1）でｃ＞ｖを前提としてという解釈でよろしいですか？

解答での求め方ですが
> 　　t2=…={2lc/(c^2-v^2)}√{1-(v/c)^2}
どうしても上記のようにもっていくことができません。
ｔ2＝2l/(c^2-v^2){√(c^2-v^2)}
ここまではいくのですが√(c^2-v^2)の処理の仕方がわからず手がつけられない状態となっています。
回答のほうをよろしくお願いします。
No.1363 - 2009/03/09(Mon) 19:08:59
☆ Re: よろしくお願いします。 / kinopy [塾講師]
こんばんは。

> (1）でｃ＞ｖを前提としてという解釈でよろしいですか？
そうですね。

> ｔ2＝2l/(c^2-v^2){√(c^2-v^2)}
> ここまではいくのですが√(c^2-v^2)の処理の仕方…
ここは，もう少し上のレベルで近似式を使う際によく出てきますので覚えておきましょう。
　c^2-v^2=c^2{1-(v/c)^2}
とできるのはOKでしょうか？√部分だけ書くと
　√{c^2-v^2}=√[c^2{1-(v/c)^2}]=c√{1-(v/c)^2}

となります。いかがでしょう？
No.1364 - 2009/03/10(Tue) 01:10:32
☆ Re: よろしくお願いします。 / ゴマ（現高1・新高2） ♂ [関東] [高１生]
回答ありがとうございます。
√{c^2-v^2}=√[c^2{1-(v/c)^2}]=c√{1-(v/c)^2}
と変形することができました。
また疑問が出てきたらそのときもよろしくおねがいします。
ありがとうございました。
No.1365 - 2009/03/10(Tue) 17:43:46
★ よろしくお願いします。 / ゴマ（現高1・新高2） ♂ [関東] [高１生]
こんばんは　以前学習相談掲示板にて質問させていただいたゴマです。
物理のエッセンス（力学・波動）のＰ16の16の問題についてですが、解答は3：4：5の特別な直角三角形の特性をつかって合成速度を求めていました。しかし僕はベクトルの加法や減法などを使ってとこうとしてできなかったのですがなぜできないのでしょうか？
回答をよろしくお願いします。
No.1352 - 2009/03/06(Fri) 19:33:36
☆ Re: よろしくお願いします。 / kinopy [塾講師]
ゴマさん，こんばんは。

> ベクトルの加法や減法などを使ってとこうとしてできなかったのですがなぜできないのでしょうか？

エッセンスの解答もベクトルの加法と減法を使っています。

ゴマさんのやられた方法を具体的に教えていただけますか？
出来たら写メなんかで図を撮ってUP頂けたらありがたいです。
No.1353 - 2009/03/08(Sun) 01:42:15
☆ Re: よろしくお願いします。 / ゴマ（現高1・新高2） ♂ [関東] [高１生]
回答ありがとうございます。
携帯でとったのでみにくいかもしれません
解答だと4ｍ/sとでているのですが、僕は合成速度だと思い写真のとおり5＋3＝8をして8ｍ/sになってしまいます。
また回答よろしくお願いします。
No.1354 - 2009/03/08(Sun) 16:28:01
☆ Re: よろしくお願いします。 / kinopy [塾講師]
こんにちは。

UPありがとうございます。
ゴマさんの疑問の箇所が分かりました^^

ゴマさんは「長さ5のベクトルと長さ3のベクトルを足したものだから，長さは8」
とされたのですね。

ベクトルの場合，この話は通じないのです。
例えば，ゴマさんの図で長さ3のベクトルと，長さ5のベクトルのなす角を変えると点線部分（和）の長さは変わりますよね？
でも，ゴマさんの計算法では和の長さはやはり8になっちゃいます。

長さ5と長さ3のベクトルの和が8になるのは，2つが全く同じ方向のときです。

今回の場合は，まさにゴマさんの図の点線部分の長さを求める。
というのが問題ですから三平方の定理を使うことになります。

いかがでしょう？
No.1355 - 2009/03/08(Sun) 16:56:59
☆ Re: よろしくお願いします。 / ゴマ（現高1・新高2） ♂ [関東] [高１生]
回答ありがとうございます。
なるほど　ベクトル同士は足すことができないんですね。疑問が解決しました。
僕はてっきり物理教室のＰ7の和の求め方が
「ベクトルＣ＝ベクトルＡ＋ベクトルＢ」
だったので
「ベクトル8＝ベクトル5＋ベクトル3」
上記のように普通に代入して足し算してました。
ありがとうございました＾＾
No.1356 - 2009/03/08(Sun) 19:23:16
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