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リュケイオン 「高校物理質問掲示板」



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★ こんにちは / とある物理に限りなく近いブルー ♂ [近畿] [高３生]
しょっぱなから質問ではずかしいんですが、すいません。

『らくらくマスター』Ｐ、７問い２のウ　について。

カンというかフィーリングで答えはなんとなく分かる気がするのですが、なぜ開きが小さくなるのかわかりません。

塩化ビニル棒に電子が奪われる、という理解でいいのでしょうか？

※あと、もしよろしければ過去ログ検索の仕方をお教えください。ＰＣ初心者です。
No.1553 - 2010/07/07(Wed) 22:13:10
☆ Re: こんにちは / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
こんばんわ。回答が遅くなり申し訳ありません。

物理Iの最初の単元『生活と電気』は，常識を扱う単元だけに，あまり深く考えることなくフィーリングで正解がわかるようでないといけません。
その意味で，とある物理に限りなく近いブルー さんは，物理のフィーリングはあるかと思います。

常識＝当たり前　なことこそ，何故そうなるかを深く考えると，その理由は結構奥が深いものです。
物理とは，自然現象を『説明』する学問です。
この問題も，『電位』や『電場』などの物理用語を用いて説明できるようになることが理想かと思いますが，最初の問題でもあることですし， とある物理に限りなく近いブルーさんの電位や電場に対する理解度もわかりませんし，また，はく検電器の問題は入試では頻出というわけでもありませんので，フィーリング的に回答させていただきます。


仮に塩化ビニル棒に　−20 の電気が蓄えられているとします。
p7図1 では，金属板に +20， 箔に-20の電気が分布することになりますね。
箔２枚に-20 の電気ですから，はく各々は　-10 ずつの電気で押し合うことになります。

はく検電器の問題では『接地する』という用語が使われますが，
「接地すると，はく検電器の??金属板”の電気も??はく”の電気も大地に戻ろうとする」のだとイメージしてください。

この問題では，"はく"にあった　-20 の電気は接地することにより大地に戻りますが（なので，図２でははくは閉じています），金属板の +20 の電気は，ビニル棒のマイナスに引っ張られているため，大地に戻りたいのに戻れないのだとイメージしてください。

接地の導線をはずし，ビニル棒を遠ざけると，はく検電器には，+20 の電気が取り残されます。これが均等に再分布されます。つまり，金属板に +10 ，はくに +10 ですね。
そうすると，はく各々は　+5 ずつの電気で押し合うことになります。
よって，開き具合は最初（-10 ずつの電気で押し合う）よりは小さくなります。

真空にでもしない限り，ビニル棒と金属板の間を電子が飛び交うことはありませんので，「塩化ビニル棒に電子が奪われる」という理解（イメージ）は，ちょっとおかしいかな？　と思います。

過去ログの検索法ですが，ページ最下部に　
ページ : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11・・・
とありますので，それをたどっていただくか，

その下の「記事検索」をクリックしていただくと，キーワード入力画面になりますので，「運動量」や「ローレンツ力」などを入力すると，それに関連する過去の記事が表示されます。
No.1554 - 2010/07/11(Sun) 01:38:16
☆ Re: こんにちは / とある物理に限りなく近いブルー ♂ [近畿] [高３生]
ご回答ありがとうございました。
「記事検索」→キーワード入力　は、かなり使える感じがします。
ありがとうございます。
No.1555 - 2010/07/17(Sat) 09:54:34
★ (No Subject) / kiku ♀ [外国] [浪人生]
こんにちは。
電磁気のエッセンスの12ページEXについて質問です。
私の考えを書きますので間違っているところを直してください。

全体で4πkq本の電気力線が出ているから4πkq÷4πr^2=k/r^2より1?uにk/r^2の強さの電解ができる
これは半径aの球面上1?uでの電場である
→r離れたところの電場が何故これになるのかわかりません。

お願いします。
No.1550 - 2010/06/27(Sun) 18:14:50
☆ Re: / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
kikuさん，こんにちは。

＞1?uにk/r^2の強さの電解ができる

1m^2 に kq/r^2 の強さの電界ができる
の打ち間違いだと思いますが，それでもこのような文章は，物理的に意味をなしていません。

おそらくは電界についての理解が不十分なのかな？と思われます。

kikuさんがお持ちの教科書では，『電界』の定義はどう記述されていますか？
No.1552 - 2010/06/29(Tue) 17:45:47
★ (No Subject) / フロイト ♂ [近畿] [浪人生]
おはようございます。始めまして。
とても基本的なところなのですが、よろしくお願いします。
物理のエッセンス力学p,11の３の問題です。

時間を求めるのは１つの式で出すことが出来るのですが、
走行距離も１つの式で求めることはできないのでしょうか？
速度の向きが前と後で変わると必ず解答のような解き方をするのでしょうか？

自分はまだ前ページ下部のxは距離ではなく座標という説明がいまいち理解できていないように思います。
No.1546 - 2010/06/23(Wed) 08:40:53
☆ Re: / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
フロイドさん，はじめまして。

等加速度直線運動の問題を解くときに，まずしなければいけないことは座標軸（数直線）の設定です。
通常は，最初に物体が存在しているところを原点（x=0）とし，初速度の向きをx軸の正方向とします。（３番の解答の図を参照してください）

エッセンスのp10に書かれているように，公式?A，?Bのxは座標を表します。
たとえば，３番の問題（初速度20 m/s , 加速度 -4 m/s^2）で，
t=12 における物体の位置は？
と問われたら，公式?Aより
　x=20・12+(1/2)・(-4)・12^2=240-288=-48
と，負の値になりますが，これは，原点からx軸の正方向（右）に -48m のところ，
つまり，原点から左に　48m のところということになります。

『その間の走行距離は？』との問いに，-48ｍ と答えるのはおかしいですね（そもそも距離にマイナスはないですから）。
かといって，48ｍと答えてもいけません。

物体は最初右向きに進み，右端（解答の図の x_1 のところ）で折り返して左向きに進路を変えて戻ってきます。
さらに原点を通過して，t=12 では x=-48 に達します。
ですから，走行距離は　2x_1+48 になりますね。もちろん，x_1 が何m かは求めなくてはいけません。

このように，初速度の向きと加速度の向きが違うときは，xは走行距離ではなく，座標であることに注意しなくてはいけません。


＞速度の向きが前と後で変わると必ず解答のような解き方をするのでしょうか？
そういうことになります。一つの計算式で求めることはできないのです。
No.1549 - 2010/06/24(Thu) 14:13:45
☆ Re: / フロイト ♂ [近畿] [高３生]
回答ありがとうございました。
また機会がありましたらよろしく
お願いします。
No.1551 - 2010/06/27(Sun) 22:44:23
★ 単振動 / 棗
χ軸上を質量0.30kgの小球が周期0.50s、振幅0.20mで水平面上を単振動している。変位χと時間ｔとの関係を求めよ。
ただし変位0の時を運動のはじめとする。速度の最大値はどこで、その値はいくらか。(πのままでよい)

公式に当てはめても答えがよくわかりません。
途中式から詳しく教えてくれませんか？お願いします。
No.1547 - 2010/06/24(Thu) 01:07:39
☆ Re: 単振動 / 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.1548 - 2010/06/24(Thu) 13:28:55
★ ばね / kiku ♀ [外国] [浪人生]
こんにちは。初めて投稿させていただきます。

物理のエッセンス解答21〜22ページのHighでGP間のバネ定数Kpが解答のようになるのかわかりません。

物理がとても苦手です。お願いします。
No.1541 - 2010/06/16(Wed) 08:24:31
☆ Re: ばね / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
kikuさん，はじめまして。

最初に基本の確認をさせてください。

同じ材質で同じように巻かれて作られた２つのばねA,Bがあります。
違いはその長さだけで，Aは10cm , Bは20cm です。

Aのばね定数をｋとすると，Ｂのばね定数はどうなるでしょう？
No.1542 - 2010/06/18(Fri) 13:57:18
☆ Re: ばね / kiku ♀ [外国] [高３生]
k/2です。
No.1543 - 2010/06/18(Fri) 23:03:14
☆ Re: ばね / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
こんばんわ。
そうですね。

ばねの長さがa倍になると，ばね定数は 1/a 倍になります。

ではご質問の問題に戻って，ばねＱＰの長さは L_0 (小文字のエルは１と区別がつきにくいので，大文字にしました)

ばねGPの長さは L ですから，QPの長さの L/L_0 倍です。
ということは，ばね定数は・・・
No.1544 - 2010/06/18(Fri) 23:13:03
☆ Re: ばね / kiku ♀ [外国] [浪人生]
回答が遅くなりすみません。

よくわかりました。ありがとうございます。

エッセンスでわからないところがあるのでまた質問させていただきます。
No.1545 - 2010/06/21(Mon) 22:25:53
★ 電気回路の質問です / ナエダ

http://d.hatena.ne.jp/images/diary/n/nao-m_p7e3a7c7e439/2010-06-15.jpg

上URLの回路において、R1=R2=R3=180、R4=2k、E=5Vとする。a、b、c、d、eの各点の電圧と電流、合成抵抗Reqを求めなさい。


↑電気回路は初心者なのですが、この問題の解き方と答えを教えて頂けませんか？ちなみに、R4の右の所はつながってません。
No.1539 - 2010/06/15(Tue) 19:36:28
☆ Re: 電気回路の質問です / 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.1540 - 2010/06/15(Tue) 23:29:03
★ ばねの問題 / りく ♀ [関東] [高３生]
はじめまして、こんにちは。
一つ疑問があるので質問させてください。
「物理のエッセンス・力学」のP８２問９３（図a）についてです。
最大の速さがVmax=d√3k/mとなっています。
このときオモリの位置は、初めの静止位置にきたときだと思われますが、
正しいでしょうか？（最大の速さのときオモリの位置はどこになりますか？）
わかる方がいましたら、教えて下さい。
No.1536 - 2010/06/06(Sun) 11:30:23
☆ Re: ばねの問題 / 新矢 ♂ [近畿] [塾講師]
りくさん、はじめまして。
回答が遅くなり申し訳ありません。

速さが最大になるのは、初めの静止位置（つり合いの位置）で正しいです。

このような時にも、単振動の位置エネルギーを用いたエネルギー保存則

　(1/2)mv^2+(1/2)Kx^2=一定
が成り立ちます。
xはつり合いの位置からの変位
Kは図a ではK=3k です。
No.1537 - 2010/06/08(Tue) 15:04:57
☆ Re: ばねの問題 / りく ♀ [関東] [高３生]
新矢さん返信ありがとうございました。
答えの出し方は、わかったのですが
本質が理解できていなかったので助かりました。
No.1538 - 2010/06/08(Tue) 15:23:54
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