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物理学の計算できる方いませんか?

急ぎで教えてください

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質問者からの補足コメント

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      補足日時:2018/09/27 23:35
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      補足日時:2018/09/27 23:35

A 回答 (1件)

まず、視力と読解力が必要でしょう。

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電流 A と電圧 V を掛け算すると、出力 W = J/s になります。

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「ぱっと見がベクトルの問題です」

なのでベクトルで解く方法はありませんか?

(京大なので複素数じゃないと解き難いという引っ掛けなのかもしれませんが....)

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厳密にいうと線分AB に対して「三角形ABC が正三角形になる」ような C は 2個あるので, 単純に
三角形 ABC' が正三角形になる
では不十分ではないでしょうか>#1.

とはいえ #1 のように
当該ベクトルで与えられる点が C と一致する
という方針で行けばそんなに難しくなかったりします.

Q地磁気について。南極部から出た直線の磁力線は何所へ行っていますか。

地球の磁場は、概ね磁気双極子で(つまり、地球の中心に仮想的に置かれた一つの棒磁石として)近似でき、現在は北極部がS極、南極部がN極に相当しています。そこで質問です。
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北極部へ戻った直線の磁力線は何所から来ていますか?
これらは、宇宙に直線が存在すると考えるのは間違っているからではないですか?
よろしくお願いします。

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現実的には直線というのは存在せず、無限遠においてループしていると解釈すべきものです。
磁石にはモノポールが存在しない以上、そう考えた方が現実的です。
(つまり観測機器の精度を上げれば、地球の地磁気はアンドロメダからも観測できる)

ページの下の方に模式図があります。
https://home.hiroshima-u.ac.jp/mfukuok/er/Class/ESA15_4.html

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質問者さんの理解が正解です。
磁界の向きは「N→S」となっています。
中学生からの質問(理科)
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自由電子は半導体にも存在します。むしろ、自由電子を有する物質は金属と半導体に分類できると言うことが出来るでしょう。半導体の自由電子は金属の自由電子に準じる特性を有しますが、決定的に異なる点もあります。
第1に、金属の自由電子の密度は、金属原子と同程度の値であって、その値は温度で変わりません(絶対零度でも変わらない)。ところが、純粋な半導体の自由電子の密度は、金属よりも圧倒的に少なく、しかも指数的な温度依存性があって低温になるほど密度が小さくなります。このため、零下20度程度でも動作しなくなる半導体素子もあります。反対に温度が高くなるとの自由電子密度が大きくなって、早晩、半導体素子の制御が出来なくなります。高電圧が加わっている場合には、破壊に至る熱暴走を引き起こすのが通例です。(さらに、半導体の自由電子の密度は、それに導入された不純物濃度に決定的に影響される特徴もあります)
第2に、金属の自由電子の運動速度は1,000km/s程度で、しかも温度依存性がありません(フェルミ速度と言われてます)。ところが、半導体の自由電子は熱エネルギーに相応する運動エネルギー(m v^2/2 = (3/2)kT)を有します(いわゆる熱速度: v≈ 100km/s @300K)。金属の自由電子よりも大幅に小さく、しかも温度の平方根に比例して小さくなります。

半導体の教科書には、もちろん第1の特性がもたらされる理由が説明されています。ところが、第2の特性についての説明がないのが不思議です。

自由電子は半導体にも存在します。むしろ、自由電子を有する物質は金属と半導体に分類できると言うことが出来るでしょう。半導体の自由電子は金属の自由電子に準じる特性を有しますが、決定的に異なる点もあります。
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>聞いたことない言葉
はい普通どこにも現われません。ですが理論上はあり得ます。加速度は速度が変化する比率ですが、加々速度は加速度が変化する比率です。大学でも加々速度は教えられません、宇宙の現象で一般には観測されないからです。

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もともと、磁力については、磁力線と言うものを想定していますね、それの束になったものが磁束、束なら当然、蜜度が問題になります。
電場については、電力線、なんて線として想定していませんね。
>電場に対応するのは磁束密度ですよね
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したがって、以降はすべて根拠のない考えに基づく質問になります。

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摩擦力が正の仕事をする例を教えてください。

また、動摩擦力について質問です。
定義で
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私は安直に、
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解答では
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ここで移動距離という概念に疑問が生じました。
詳しい方がいらっしゃいましたら至急教えてください…

Aベストアンサー

その悩みは本当によくわかります!
私も高校の頃この問題でめちゃくちゃ悩みました
でも、とある有名な塾講師の話を聞いてきれいさっぱり納得することができましたので、それを紹介したいと思います!

結論から言うと摩擦力は正の仕事もします!
でも、それは片方の摩擦力だけを見たときの話です。摩擦力は2つありますが、その合計の仕事は必ず負です。
では、なぜそんなことがわかるのか。


これは熱が発生するから、とかいう定性的な議論ではなく、力学の基本法則(3つのうちの2つ)からきっちりと説明することができます。

結果から言うと、2体間A、Bに働く力の対の合計の仕事(それぞれの仕事を足したもの)は

「Aから見たBの相対移動距離」×「BがAに及ぼす力」

です。(AとBは対称なので入れ替えてもいいです)このことを以下で示します!

これはとても重要なのですが、摩擦力というのは、より一般には2体間の相互作用(力のことです)のうちに含まれています。

2体間に働く力は逆向きかつ一直線上というのが力学の三大法則のうちの一つ
「作用・反作用の法則」
でした。
これと、残りの2つの法則のうちの一つ「運動方程式」を基盤にして考えるのが力学の基本的な方針です。

さて、摩擦力というのは2体間の相互作用のうち、それぞれの物体に対して、もう片方の物体から見て相対的に離れていく運動に対して、それとは逆向きに働く力のペアです。(これは摩擦力の定義と言っても良いでしょう)

まずは運動方程式を立てます。(これが基本!)
ma=F  ①
MA=-F  ②

【小物体:m 板:M
力(正でも負でもオッケー)、加速度の正方向はどっちでもいいですが、右向きを正に取ります】

mがx、MがXだけ変位したとします。このとき、力Fが一定なので摩擦力は
mにFx、Mに-FXの仕事をします。
なので、合計は
F(x-X)
となりますが、

FはMがmに及ぼす力(板が小物体を引き留めようとする力)

x-XはMから見たmの相対移動距離(板の上でどれだけ動いたか)
です。
摩擦力Fの定義から、この2つは逆符号です。
故に合計の仕事は負です。

これは今回だけたまたま成り立っているわけではないです。より一般的な状況において、力が時間とともに変化していようと、それが摩擦力であれば合計の仕事は負です。

なぜなら、各瞬間における微小変位dx、dXでも全く同じ議論ができ、すべての瞬間において仕事dWが負になるからです。
以上で摩擦力の合計の仕事は負であることがわかりました。


さらに、一般の相互作用について
同様に微分形式(微小量同士の関係)で考えると
dW=F(dx-dX)
  =Fdx'  (x'=x-X 板から見た小物体の相対位置)
となるのでこれを積分すれば仕事が分かります。
特に摩擦力の場合、常にFとdx'が逆符号なので足し合わせても負になるということです。

最後のような一般的な力学の構造がわかれば、この問題は、その特殊な場合を聞いているだけだということが実感できるはずです!

どんなときでも力学の基本は「運動方程式」と「作用・反作用の法則」です!あとはどう式変形していくかの問題です。
以上、私が授業を受けたときに理解したことです。長々と失礼しました。

また、質問にもありましたが移動距離というのは座標系が定められて初めて定義される概念です。
座標系が加速度運動をしていなければそのまま運動方程式が立てられますが、この場合は板が加速度運動をしているので、板とともに動く座標系で見ると右辺に慣性力を足さなければならないです。

2つの物体が動くのでこんがらがっているのかもしれませんが、一方の物体の移動距離はもう片方がどう動いていようと関係なく、床の座標系について独立に決まるものです。

2体問題は受験生の大半が苦手とする分野ですが、基本を忠実に、一つ一つ整理していけば確実に理解できると思います。

その悩みは本当によくわかります!
私も高校の頃この問題でめちゃくちゃ悩みました
でも、とある有名な塾講師の話を聞いてきれいさっぱり納得することができましたので、それを紹介したいと思います!

結論から言うと摩擦力は正の仕事もします!
でも、それは片方の摩擦力だけを見たときの話です。摩擦力は2つありますが、その合計の仕事は必ず負です。
では、なぜそんなことがわかるのか。


これは熱が発生するから、とかいう定性的な議論ではなく、力学の基本法則(3つのうちの2つ)からきっちりと説明することが...続きを読む

Q8 ² ² ²=?

8 ² ² ²=?

Aベストアンサー

306180206916083902309240650087602475282639486413866622577088471913520022894784390350900738050555138105234536857820245071373614031482942161565170086143298589738273508330367307539078392896587187265470464

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二次分数関数というのでしょうか。
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どなたか教えていただけませんか?

写真の2番と3番がわかりません。

y=2/x^とy= -3/x^
のグラフを書く問題です。

Aベストアンサー

>どのように計算したら良いのでしょうか?

そのまま計算すればよいですよ。

y=1/x^2 だったら
 x=-3 なら y=1/9
 x=-2 なら y=1/4
 x=-1 なら y=1
 x=0 のときには定義できません。y→∞ になる。
 x=1 なら y=1
 x=2 なら y=1/4
 x=3 なら y=1/9
(必要なら、もっといろいろな x で y の値を計算してください)

こんな感じで、これをグラフ用紙に書けばよいです。

「関数のグラフ」はそうやって書きます。


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