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リュケイオン 「高校物理質問掲示板」



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★ (No Subject) / ジョゼット乾 ♂ [関東] [高３生]
こんにちわ。
電磁気エッセンスp40のEx2で質問です。
挿入の間に電池を通る電気量で　なんで4CV/3−CVとしているんですか？
私は最初あったCVとの変化量が電池に流れたと解釈しているのですが
それでいいのでしょうか?
No.821 - 2007/10/08(Mon) 15:57:59
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
こんにちは。

そのとおりですよ

挿入前　CV
挿入後　4/3CV
ですから，この差の1/3CVが電池を通ります。
No.828 - 2007/10/08(Mon) 17:34:07
★ (No Subject) / おはぎ
こんにちは。また質問させていただきます。
電磁気エッセンスp37で電流を流した直後は抵抗Rまでしか到達しないんですか？それともコンデンサーの極板の間を電流が飛び越えて流れているんですか？
No.819 - 2007/10/08(Mon) 13:52:45
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
こんにちは。

37ページに詳しく書いてありますが，電流の担い手を正電荷とすれば
37ページの図aで上の極板に正電荷+qが到達して，下の極番から-qが出ていきます。

エッセンスではその流れをI?0として書いているのです。
No.820 - 2007/10/08(Mon) 14:07:22
★ (No Subject) / おはぎ
はじめまして。
力学エッセンスのp88について質問です。
Q&Aの所で左図のmghの場合は基準までの距離がhだからmghで基準までの距離で考えてますよね？
それが右図だと無限遠を基準にしてるから無限遠までの距離が位置エネルギーの高さとなるのに地球からの距離rで考えているのはなぜですか？
図下にも基準位置まで移動する間の力のする仕事が位置エネルギー と書いてあり万有引力の場合基準は無限遠ということになりrをかけてるところが謎です。
No.810 - 2007/10/06(Sat) 13:49:05
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
おはぎさん，はじめまして。kinopyです。

U=mghという公式とU=-GmM/rの公式をごっちゃにして混乱されているようです。

そもそもこの2つは別物だと認識してもらっても構いません。
Q&Aの上にもあるように，-GmM/rは地表から遠く離れた場合の万有引力の位置エネルギーを求める公式です。

(1) mghはおっしゃるように地球表面を基準としての高さhのところに質点がある場合の位置エネルギーです。

(2) -GmM/rは無限遠を基準として地球の中心から距離がrのところに質点がある場合の位置エネルギーです。


以下は参考までに
hがすごく小さいとき
この2つの関係を書いておくと，地球の半径をRとして，地表と地表からhの高さにある質点の位置エネルギーの差は
-GmM/(R+h)-{-GmM/R}=GmMh/R(R+h)
です。

これが，mghに等しいわけなんですがR>>hの場合R+h≒Rですから
　GmMh/R(R+h)=mgh　⇔　GM/R(R+h)=g　⇔　GM/R^2=g
という関係が得られます。これは87ページの例1の結果と一致していますね。
No.812 - 2007/10/07(Sun) 03:19:45
☆ 座標原点と位置エネルギーの基準点は別物です / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
おはぎさん，こんにちわ。

「質量mの物体を初速v で真上に投げ上げたとき，どこまで上がるか？」
という問題を考えてみます。

エネルギー保存則から　1/2mv^2=mgh となり，解けば　h=v^2/(2g)　となりますね。

でも，「最高点の位置（座標）は？」と聞かれれば，困ります。
地面から投げ上げたのであれば，答えはそれでいいですが，
高さHのビルの屋上から投げ上げたのかもしれません。
その場合は，座標原点を地面にとっているなら，答えは　H+v^2/(2g) としなくてはいけません。（座標原点をビルの屋上にとっているなら　v^2/(2g)　ですね）

あるいは，位置エネルギーの基準を地面として，エネルギー保存をたて直し，mgH+1/2mv^2=mgx　を解いて　x=H+v^2/(2g) と考えてもいいですね。

私がいいたいのは，座標原点と位置エネルギーの基準点は，違うものだということです。

「重力の位置エネルギーの基準はどこにとってもいい」と教科書や参考書に書いてあると思いますが，これは今の問題は上記２つの方法のどちらでも解けるよ。ということなのです。

ところが，「万有引力の位置エネルギー」は座標原点や位置エネルギーの基準を好き勝手にとってはいけないのです。
座標原点はその星の中心，位置エネルギーの基準は無限遠にとらなければならないのです。

「地表から質量mのロケットを初速v で打ち上げたとき，どこまで上がるか？」
という問題は，地球半径をR，地球質量をMとして

　(1/)2mv^2-GMm/R=-GMm/x

を解く解き方しかないのです。万有引力の位置エネルギーの基準を地表や地球中心にとるような解き方はできないのです。
No.813 - 2007/10/07(Sun) 04:44:59
☆ Re: (No Subject) / おはぎ
kinopyさん新矢さん 詳しい説明ありがとうございました。納得できました。
No.816 - 2007/10/07(Sun) 23:50:14
★ (No Subject) / 阿修羅マン ♂ [関東] [高３生]
こんにちわ。電磁気エッセンスのp21のQ＆Aで

極板Aから電子がBに動かされたとき極板Bにあった＋の電荷は
Bで−がたまるからAのほうへ押し出されるってことですか？
電気的に中性だったのはBも同じですよね？
No.811 - 2007/10/06(Sat) 17:45:19
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
こんにちは。

＞電気的に中性だったのはBも同じですよね？
そうです。
電気的に中性というのは，例えば
Aに+10,-10　　，　Bに+10,-10　があるということです。
この状態からAからBに-1が移動したとすれば
Aは+10,-9　　，　Bに+10,-11
となりますね。
この状態を
「Aに+1，Bに-1の電荷が蓄えられる」と表現します。
No.814 - 2007/10/07(Sun) 13:02:19
★ (No Subject) / かぐや ♀ [近畿] [中学生]
こんにちは☆

新体系１３５の（４）　解説　ａ＝−ω＾２（ｘ−νｍｇ／ｋ）

の　　ｘ−νｍｇ／ｋ　は

なにをあらわしたものですか？

おしえてください☆
No.799 - 2007/09/13(Thu) 08:44:50
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
こんにちは。

つり合いの位置からの変位がxのときに，物体にかかる合力がF=-Kxの形になれば物体は周期T=2π√(m/K)の単振動をすることはOKですね？

新体系の解答から離れて進めさせていただきますね。

まず，物体がAから左へ進んでいるときの，つり合いの位置x_0を求めて書き込んでいただけますか？

それと，かぐやさんはこの板ですでに何度か質問いただいていますが，最初の回に私はお願いしたと思います。
学年メニューからかぐやさんの正しい学年を選んでから書き込んでいただけますか。
お手数ですが，よろしくお願いします。
No.800 - 2007/09/13(Thu) 16:04:51
☆ Re: / かぐや ♀ [近畿] [高３生]
μｍｇ／ｋ　（ｍ）　　です☆
No.802 - 2007/09/14(Fri) 08:58:32
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
こんばんは。OKですね。

導いた過程をこのあと使いたいので書いておきますね。
つり合いの位置をx0とすると，μmg-kx0=0より，x0=μmg/k

では次です。
このつりあいの位置からyだけ変位した時の合力を求めてください。
（ただし，変位の方向を正とした式をおねがいします）
No.803 - 2007/09/15(Sat) 00:04:32
☆ Re: / かぐや ♀ [近畿] [高３生]
こんにちは☆

Ｆ＝ｍａ

　＝μｍｇ−ｋ（μｍｇ／ｋ−ｙ）

　＝ｋｙ　　です☆
No.806 - 2007/09/17(Mon) 08:31:09
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
こんにちは

F＝μｍｇ−ｋ（μｍｇ／ｋ−ｙ）
では，釣り合いより「左に変位した」と考えておられますね？

＞（ただし，変位の方向を正とした式をおねがいします）
ですから，その場合は
F=ｋ（μｍｇ／ｋ−ｙ）-μmg
=-ky

です。
ここまでいいですか？

＞つり合いの位置からの変位がxのときに，物体にかかる合力がF=-Kxの形になれば物体は周期T=2π√(m/K)の単振動をすることはOKですね？

上記がＯＫなら答えが新体系通りになりますね。
No.807 - 2007/09/17(Mon) 13:17:16
☆ Re: / かぐや ♀ [近畿] [高３生]
こんばんは☆

わｗかりました

ありがとうございます☆
No.809 - 2007/09/21(Fri) 22:08:42
★ (No Subject) / けん ♂ [東北] [高３生]
はじめまして。

エッセンスの問題73の解答にのっている図aのQOの電池の向きが
なぜPOの電池の向きと反対なのかが分かりません。

よろしくお願いします。
No.804 - 2007/09/16(Sun) 22:13:00
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
けんさん，はじめまして。

誘導起電力の向きを考える際に使う「フレミングの右手の法則」（なぜかエッセンスに載ってないようですが(^_^;)）をご存じでしょうか？

親指：導線の運動方向
人差し指：磁界の向き
中指：誘導電流の向き
です。

これを導線QOについて適用してみてください。
No.805 - 2007/09/17(Mon) 00:31:52
☆ Re: / けん ♂ [東北] [高３生]
フレミングの右手の法則ですね。
わかりました。ありがとうございます。
No.808 - 2007/09/17(Mon) 14:20:10
★ (No Subject) / こいち ♂ [関東] [高３生]
はじめまして

エッセンスの６１についてですが、Ｐの位置エネルギーの増加はmglサイン３０°だと思うのですが、実際はmglのみです。
どうしてなんですか？

よろしくお願いします
No.794 - 2007/09/11(Tue) 21:34:42
☆ Re: / kinopy [近畿] [塾講師]
こいちさん，はじめまして。

Qがlだけ滑り降りたとき，Pはどれだけの距離上昇しますか？
No.795 - 2007/09/11(Tue) 23:54:04
☆ Re: / こいち [高３生]
こんにちは
解決できました
ありがとうございました
No.801 - 2007/09/13(Thu) 17:27:43
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