出産前後の痔にはご注意!

高校物理の範囲を数学的に扱った本を教えて下さい.高校物理の範囲がほとんど含まれていれば範囲外の部分があっても構いません.

A 回答 (5件)

--力学と電磁気だけで構いません--



んでは力学で・・!
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https://www.amazon.co.jp/dp/4535608067/ref=nosim …
--------------------------------------------
↑辺りは如何・・!?
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どういうのがお望みかな?



前野さんの電磁気学は、常微分しか知らない前提に
ベクトル解析をなんとか教えこもうとするスタイル。

多変数関数の微積分を予備知識なしで直感的に飛び越え気味で
センスのない人にはちょっと大丈夫かな? というレベル。
読む人を選びそうだけど、いかがでしょう。
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じゃぁ前野昌弘先生の本かな

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> 新物理入門は軽く読みましたが基本的に高校数学の範囲で収めようとしているせいかまどろっこしい部分が多くないですか?



質問文にある『高校物理の範囲がほとんど含まれている』という条件がキツすぎるのよ。
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この回答へのお礼

力学と電磁気だけで構いません

お礼日時:2019/02/27 00:02

山本義隆『新・物理入門』

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この回答へのお礼

新物理入門は軽く読みましたが基本的に高校数学の範囲で収めようとしているせいかまどろっこしい部分が多くないですか?

お礼日時:2019/02/26 23:33

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物理基礎の水圧の公式はなぜ丸暗記ではいけないのですか?
もちろん他の公式もこの公式も、何故そうなるのかを考えながらしっかり勉強しています。
しかし、私が今やっている参考書も、物理の先生も、この公式は自分でしっかりと導き出せるようになれと言います。
何故この公式に限ってそんなことが書かれているのですか?

Aベストアンサー

あまり気にする事は無いですよ(^^)
水圧の公式の導出過程に物理を勉強する上でのエッセンス的なものが含まれているわけではありませんから・・・(^^;)
多分、水圧に対する生徒の理解が低いと、参考書の執筆者や先生が感じているから、そういう風に言っているのだと思います。
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ボイルシャルルの法則や理想気体の状態方程式は標準状態での気体以外にもなぜ成り立つのでしょうか?
それぞれのボイルシャルルの法則PV/T=一定と
理想気体の状態方程式PV/Tn=R
の式を用いて標準状態以外での気体にも成り立つ事を証明できないでしょうか?

Aベストアンサー

>標準状態以外での気体の状態からも標準状態の気体を意図的に作れますよね?

はい。温度と圧力をその値にすればよいだけです。

標準状態とは

・SATP:標準環境温度と圧力(standard ambient temperature and pressure)
 温度:25℃(298.15 K)、圧力:100 kPa

・STP:標準温度と圧力(standard temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:100 kPa

・NTP:標準温度と圧力(normal temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:101.325 kPa

などで定義されており、1 mol の理想気体の体積が「22.4 リットル」になるのは「NTP」です。
SATP では「24.8 リットル」、STP では「22.7 リットル」になります。

↓ 参考
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A8%99%E6%BA%96%E7%8A%B6%E6%85%8B

>標準状態以外での気体の状態からも標準状態の気体を意図的に作れますよね?

はい。温度と圧力をその値にすればよいだけです。

標準状態とは

・SATP:標準環境温度と圧力(standard ambient temperature and pressure)
 温度:25℃(298.15 K)、圧力:100 kPa

・STP:標準温度と圧力(standard temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:100 kPa

・NTP:標準温度と圧力(normal temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:101.325 kPa

などで定義されており、1 mol の...続きを読む

Q高校物理を修了した人間が大学物理を独学で学ぶ場合、どの本が適してますか?

ファインマン物理学
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このようにいくつか見つけたのですが、どれがおすすめですか?
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最初は気負わず、易しい本から。私は講談社の「ゼロから学ぶ」シリーズが
良いと思います。順序として、線形代数、微積分、ベクトル解析等の
数学が先の方が楽だと思いますよ。数学の基礎が無いと教科書が読めないです。
基本物理書は数学書では無いので別途数学を身に付ける必要が有ります。

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後はシリーズではなく、その分野の名著を探した方が良いと思いますよ。
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加えた仕事は、「力」を変位で積分したものです。(高校物理では、「力」を一定にするので「力の距離の掛け算」)
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…コストがかかる要素が問題で。

 中波(AM)放送と超短波(FM)放送で一番コストが違うのが「アンテナ」なんですよ。中波だと波長が200~600mくらいあるのでアンテナの高さもその1/4程になります(正直に作ると大きすぎるので小細工して少し小さくなるようにはしています)。超短波だと波長は4m程で済むのでコンパクトに収めるなら携帯電話の基地局+αくらい(20mくらいの鉄塔に高さ数mのアンテナ、物置くらいの収容施設)で済みます。中波帯で放送を続けるなら変調方式を変えてもコストがほとんど下がりません。

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 人里離れた山の中なんかに行くと超短波のFM放送が入らなくなるので、全部移行されても困るんですけどねぇ…。携帯電話のエリア並みに中継局を置いたらコスト下がらないし。

…コストがかかる要素が問題で。

 中波(AM)放送と超短波(FM)放送で一番コストが違うのが「アンテナ」なんですよ。中波だと波長が200~600mくらいあるのでアンテナの高さもその1/4程になります(正直に作ると大きすぎるので小細工して少し小さくなるようにはしています)。超短波だと波長は4m程で済むのでコンパクトに収めるなら携帯電話の基地局+αくらい(20mくらいの鉄塔に高さ数mのアンテナ、物置くらいの収容施設)で済みます。中波帯で放送を続けるなら変調方式を変えてもコストがほとんど下がりません...続きを読む

Q我々の住むこの世界がなぜ4次元かということについて、数学的あるいは物理学的に考察した記事や書籍などを

我々の住むこの世界がなぜ4次元かということについて、数学的あるいは物理学的に考察した記事や書籍などをご存知ありませんか?
例えば以下のようなページなど
https://news.mynavi.jp/article/20171031-a030/
海外のものでも構いません。

Aベストアンサー

>我々の住むこの世界がなぜ4次元かということについて、数学的あるいは物理学的に考察した記事や書籍などをご存知ありませんか?

空間は3次元、時間を足して4次元なので、自明かと。

物理学の悩みは、数学的には何次元でも可能な論議が、なぜ、この世は一定の次元に決まるのか?ということ。
例えば超弦理論により、弦の振動エネルギーを足しあわせて、標準模型の素粒子と矛盾なくするには、10次元が必須。
だとすれば、見えない次元は、コンパクト化されているはず・・・

という論理ですね。次元の必然性の疑問が、なぜ、見えない次元がコンパクト化されているかに、問題がすりかわっただけですが、
次元が、自由な値を取れないことがわかってきただけでも、進展なのでしょう。

超弦理論の本を読んでみてくださいね。

Q回答を見てもどうやって変形しているのかわかりません。教えて欲しいです。よろしくお願いします。

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>1行目の式変形がわかりません

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QLEDはなぜ点発光?また禁制帯はタダの絶縁体ではダメなのでしょうか?

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Aベストアンサー

あなたの考える電子がi領域を通る機構は、ダイオードに逆方向の電圧を加えた際に、電圧が耐圧限界を超えるた状況に似てます。その場合(降伏と言います)は、いわば絶縁体の破壊と似た状況が起きます。限界耐圧は、ほぼi領域の長さに比例します(シリコンの場合1000V当たり100μm程度)。
しかしながら、LEDの発光は順方向に電圧を加えた際の動作です。その電圧値は、発光色によって異なるのですが、2V〜3V程度です。(ちなみに、シリコン ダイオードの典型的な動作電圧は0.8V程度です)

pinダイオードの順方向動作は、電解メッキに例えるのが適当でないかと思います。例えば銅をニッケル板に電解メッキする場合には、電解液中に銅片とニッケル板を吊るして、ニッケルに対して銅に僅かな正電圧(1V程度)を加えます。すると、電流が流れて銅がニッケル板の表面に付着して行きます。電流は、解け出した(正電荷を有する)銅イオンの電解液中の移動に他なりません。
この時、電解液は、銅から解け出した銅イオンの正電荷と電解液中の負イオンの負電荷がバランスして中性になってます。

電圧が加わってないpinダイオードのi領域には自由電子も正孔もほとんど存在しないので、ほぼ絶縁体と見なすことも出来ます。しかし、順方向に1V程度の電圧が加わった状況では、p領域からは正孔が、n領域からは自由電子がi領域に大量に入って来て、i領域では自由電子と正孔が同数だけ桁違いに増えます(電荷中性条件は保たれます)。このようにi領域中に動き得る荷電担体が多数存在することで、まとまった電流が流れることが出来るのです。
銅の電解メッキの電解液がi領域で、銅イオンが正孔に当たる訳です。(金属は正イオンとしかならないので、自由電子による電流を説明することは難しいけど、可動イオンが正, 負どちらであっても電流は流れることは納得できるでしょう)

一般的に、自由電子と正孔が合体すると発光するか発熱します。
それは、自由電子と正孔がそれぞれ独立に存在している状況のエネルギーよりも、合体した方が低エネルギーになるので、余ったエネルギーが光や(最終的に)熱となる現象です。
ただ、シリコンやゲルマニウムでは、光になるよりも熱になる比率が圧倒的に多いのでLEDには使えません。また、通常のダイオードは、このような合体がダイオード内部で起きないように設計されてます。
LEDは、(i領域中に多数共存する)自由電子と正孔が出来るだけ多く合体を起こし、その際、発生するエネルギーが出来るだけ光になるような半導体材料で作ったダイオードなのです。

あなたの考える電子がi領域を通る機構は、ダイオードに逆方向の電圧を加えた際に、電圧が耐圧限界を超えるた状況に似てます。その場合(降伏と言います)は、いわば絶縁体の破壊と似た状況が起きます。限界耐圧は、ほぼi領域の長さに比例します(シリコンの場合1000V当たり100μm程度)。
しかしながら、LEDの発光は順方向に電圧を加えた際の動作です。その電圧値は、発光色によって異なるのですが、2V〜3V程度です。(ちなみに、シリコン ダイオードの典型的な動作電圧は0.8V程度です)

pinダイオードの順方向動作は、...続きを読む

Q最初に「結論」を述べるような論文スタイル

論文の基本構造は「序論」「本論」「結論」で、最後に「結論」を言います。

https://shouronbun.com/report2.html


でも、ビジネスの世界では、最初に「結論」を言います。

ある政治家も 「初めに結論を言え。理由は、三つに限定しろ。」と言ってます。

https://grapefruitmoon.info/田中角栄.html


論文で、最初に「結論」を述べるようなスタイルはないのでしょうか?

Aベストアンサー

英文の論文はタイトルの次にアブストラクト(要旨)を書くけど、これには結論が含まれていることが多い。
そのためか、英語のエッセイなどを書く際には、最初に結論を書けと口を酸っぱくして言われる。

QF=mgやオームの法則などの式はどのように単位を定めたり、実験したり、理論的に考えて導いたのでしょう

F=mgやオームの法則などの式はどのように単位を定めたり、実験したり、理論的に考えて導いたのでしょうか?
経緯が詳しく書いてある本やサイトはありますか?
重力加速度の実験に関しては加速度の単位を設定してから実験して、グラフから9.8m/s^2と導いたのか気になります。

Aベストアンサー

①法則はどうやって出来たのか?

F=ma が最終的にどうやってたどり着いたのかはわかりませんが、一般的には、

F*t 力とかけた時間で、
m*v 物体のもつ勢いみたいなものが生じる

とすれば、

Ft=mv
F=mv/t
= ma

のように不変化したのではないか?・・・って言いますね。(実際には、微分ですが簡潔にして・・・)
まあいずれにせよ、思考過程は、型になったプロセスではなく、思いつきだったり、思考の飛躍だったり、積み上げてたどり着いたりいろいろです。

思いつけば、実験をして確かめる・・・ってこともあるし、
実験がさきにあって、それを示す式を、知恵を絞って考える・・・ってこともある。

さまざなな人の努力の結果です。

②単位

まず、法則があろうとなかろうと、速度や、加速度は、定義がそのまま単位になる。
一方で、物理法則の結果、法則ができたら、すでにわかっている、時間、距離、速度、加速度などをあてはめ、新しい物理量の単位を想定し、
それが複雑なら、新しい定数で変換して、シンプルに数字を扱えるように単位を定めるってだけのことかと。単位はあくまでテクニック。
先に単位を決めることはなくって、法則がわかって、単位を割り当てるってこと。

ただ、今は、いろいろな単位がわかっているため、未知の法則を導き出すために、単位を比べて、辻褄をあわせ、単位から、法則を導くこともあります・・・・

>重力加速度の実験に関しては加速度の単位を設定してから実験して、グラフから9.8m/s^2と導いたのか気になります。

ちなみに、重力加速度・・・と言っている時点で

・ 万有引力の法則
・ 運動方程式

から、
・ 重力加速度は常に一定
・ 重力=質量*重力加速度

てことがすでにわかっているってことですね。なので、あとは、ものを落として、加速度を計測すれば、数値が出ますね。

①法則はどうやって出来たのか?

F=ma が最終的にどうやってたどり着いたのかはわかりませんが、一般的には、

F*t 力とかけた時間で、
m*v 物体のもつ勢いみたいなものが生じる

とすれば、

Ft=mv
F=mv/t
= ma

のように不変化したのではないか?・・・って言いますね。(実際には、微分ですが簡潔にして・・・)
まあいずれにせよ、思考過程は、型になったプロセスではなく、思いつきだったり、思考の飛躍だったり、積み上げてたどり着いたりいろいろです。

思いつけば、実験をして確かめる・...続きを読む


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