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物理の力学の質問です。 質点の円運動では、中心力が外力なため、運動量が保存されないと思ったのですが、

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  • 質問者：サラダん
  • 質問日時：
  • 回答数：2件

物理の力学の質問です。
質点の円運動では、中心力が外力なため、運動量が保存されないと思ったのですが、いや、速度ベクトルと90度だから円運動の中心力は内力になる。つまり、運動量は保存されてると言われたのですが、それは本当でしょうか？

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A 回答 (2件)

No.2ベストアンサー

  • 回答者： tknakamuri
  • 回答日時：

>速度ベクトルと90度だから円運動の中心力は内力になる。



意味不明ですね。系の外部から加わる力が外力。
系内の物体間同士の力が内力です。。

>運動量は保存されてると言われたのですが、それは本当でしょうか？
時々刻々運動の向きの変わる円運動では勿論運動量は保存しません。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。スッキリしました。

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お礼日時：2017/12/20 12:35

No.1

  • 回答者： yhr2
  • 回答日時：

＞中心力が外力なため



いいえ。２体の並進運動（衝突など）で２体の間に働く力が内力であるように、２体が重心周りに回転する、あるいは回転中心周りに回転する力は「内力」です。
太陽と地球とか、地球と月とかを考えてください。

外力が働かないので、並進運動で「運動量」が保存し、回転運動では「角運動量」が保存します。
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この回答へのお礼

いつもありがとうございます。
円運動では運動量保存則が成り立つと言うことでしょうか？

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お礼日時：2017/12/20 12:39

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円筒内面を「ツルツル」にして、「サラサラの空気」たとえば「水素ガス」のような気体を入れれば、渦はできにくいでしょう。
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詳細には「流体力学」の範ちゅうになると思います。

＞この時、物体の内側に接している空気は物体に対してどれくらいの速度でついていくのでしょうか？

円筒内面と空気との「摩擦」の大小によります。また、その摩擦によって円筒内面と接触している空気が動き出したときに、そのさらに内側にある空気は「空気と空気の摩擦」によって巻き込まれるので、「空気と空気の摩擦」つまり「空気の粘性」、そして「気体が回転を続けようとする慣性」にも影響されます。

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まず、経路の長さについて。
光の通る経路の長さを光路長といいますが、光は波ですので
干渉などを問題とする場合、ガラスの中で光が遅くなることを
考慮する必要があります。

簡単に言ってしまえば、屈折率n の物質の中では、光速は 1/n に
なるので(遅くなるので)、光の位相回転という観点からは、屈折率 n の物質の
長さは光にとって n 倍に見えます。 A' から B' までの光の
実質的な光路長(真空に換算した光路長)はどこを通っても一定になります。
別の言い方をすればA'から同じ時刻に発した光は、どの経路を通っても
同じ時刻に B' に届きます。

さて、干渉に関してですが、ひょっとすると光が縞々に投影されるような現象を
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まず、経路の長さについて。
光の通る経路の長さを光路長といいますが、光は波ですので
干渉などを問題とする場合、ガラスの中で光が遅くなることを
考慮する必要があります。

簡単に言ってしまえば、屈折率n の物質の中では、光速は 1/n に
なるので(遅くなるので)、光の位相回転という観点からは、屈折率 n の物質の
長さは光にとって n 倍に見えます。 A' から B' までの光の
実質的な光路長(真空に換算した光路長)はどこを通っても一定になります。
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Q電子回路の問題です。ご解説お願いします

図の問題です
コレクタ接地回路の小信号等価回路の問題です
原理がわかりませんので、途中式と詳しい解説をいただけると幸いです。
問題１：
図から、負荷抵抗RLに流れ込む電流をi1を用いて表すことができる。これを用いればv1をi1によって記述することができ、v1/i1＝？　となる
選択肢：A:1　B:10　C:100　D:1000　E:∞

問題２：
図において電圧増幅度を求めよう、v1もv2も、i1を用いて表すことができるため、v2/v1＝？　となる
選択肢：A:1　B:10　C:100　D:1000　E:∞

問題３：
出力抵抗を考えるためまずeg＝0とおく、右端の負荷抵抗RLを削除し、代わりに右端に電圧v2を加えたとしよう、eg＝0なので、v2はi1を用いて簡単に記述することができ、またi2もi1を用いて記述することができる、するとv2/v1｜eg＝0＝？となる
選択肢：A:0.1　B:0.2　C:0.3　D:0.4　E:0.5

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

＞問題１：
＞図から、負荷抵抗RLに流れ込む電流をi1を用いて表すことができる。これを用いればv1をi1によって記述することができ、v1/i1＝？　となる
＞選択肢：A:1　B:10　C:100　D:1000　E:∞

図でi2はi1を使って

　i2＝－i1（1＋99）＝－100i1　　（１）

で求められます。次にV1は負荷RLの電圧降下分に入力の10kΩの電圧降下分を足したもののなるので

　V1＝－RL×i2＋10kΩ×i1　　（２）

で与えられるので式（2）に式（１）のi2を式（２）に代入してV1は

　V1=i1（100RL＋10kΩ）　（３）

を得る。式（３）を変形してv1/i1を求めると、

　v1/i1＝100RL＋10kΩ　　(4)

と求まりますので、式（４）に　RL=10kΩ　を代入してV1/i1は

　　v1/i1＝1.01MΩ　

となります。

＞問題２：
＞図において電圧増幅度を求めよう、v1もv2も、i1を用いて表すことができるため、v2/v1＝？　となる
＞選択肢：A:1　B:10　C:100　D:1000　E:∞

電圧V2は
　　
　v2=－i2×RL　　(5)

で求まりますので式（５）に式(1)のi2を代入してv2は

　v2＝100×i1×RL　　（６）

とv2をi1で表されます。次に式（３）のv1と式(6)のv2の比をとって、

　v2/v1＝100×i1×RL/｛i1（100RL＋10kΩ）｝
　　　 ＝100×RL/（100RL＋10kΩ）　　　　　（７）

と求まりますので、式（７）にRL=10kΩ］を代入してv2/v1は

　v2/v1=0.99≒1.0

＞問題３：
＞出力抵抗を考えるためまずeg＝0とおく、右端の負荷抵抗RLを削除し、代わりに右端に電圧v2を加えたとしよう、eg＝0なので、v2はi1を用いて簡単に記述することができ、またi2もi1を用いて記述することができる、するとv2/v1｜eg＝0＝？となる
＞選択肢：A:0.1　B:0.2　C:0.3　D:0.4　E:0.5

私も出力抵抗を考えるとあるので、問題はv2/v1｜eg＝0＝？ではなくv2/i2｜eg＝0＝？だと思います。

v2をi1を使って表すと、

　　v2＝－i1（10kΩ＋10kΩ）＝－i1×20kΩ　　　（１）

i2は

　　i2＝－i1（1+99）＝－100×i1　　　　（２）

式(1)と(2)から　v2/i2を求めると、

　　v2/i2＝－i1×20kΩ/（－100×i1）＝0.2kΩ


を得る。

＞問題１：
＞図から、負荷抵抗RLに流れ込む電流をi1を用いて表すことができる。これを用いればv1をi1によって記述することができ、v1/i1＝？　となる
＞選択肢：A:1　B:10　C:100　D:1000　E:∞

図でi2はi1を使って

　i2＝－i1（1＋99）＝－100i1　　（１）

で求められます。次にV1は負荷RLの電圧降下分に入力の10kΩの電圧降下分を足したもののなるので

　V1＝－RL×i2＋10kΩ×i1　　（２）

で与えられるので式（2）に式（１）のi2を式（２）に代入してV1は

　V1=i1（100RL＋10kΩ）　（３）

を得る。式（３）...続きを読む

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