てこの原理

てこの原理を証明できますか？

質問者からの補足コメント

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  NO3解答見てね！

  No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/08/30 19:22

No.3 ベストアンサー 回答者： 拓太郎 回答日時： 2022/08/30 18:14

図において、３つの剛体をＥ，Ｄ，Ｐでつなげ（ヒンジ）、Ｇ点で回転できるようにしてＰ点に力Ｆを加えたときのｆ３、ｆ４を求める。

Ａは固定でＬを変えたときどうなるか調べる。
　Ｆ＝２ｆ１＊ｃｏｓθ
　ｆ３＝ｆ４＝ｆ１＊sin（θ）＝（Ｆ／２）ｔａｎθ＝F＊L／（２A)
であるから、Ｌに比例する。つまり、トルクはＬに比例する。よっててこの原理は証明された。

この回答へのお礼

すばらしい！！！
よく覚えていました！！！

お礼日時：2022/08/30 18:17

No.14 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 19:37

古典論から量子論には進めませんが、量子論を拡張して古典論を説明することはあり得て，そのようにすべきであると私は思います。

ただ、現に両論は大きく異なりますので、適用範囲を明らかにせねばならないと思いますが、現在はその議論が全くなされてません。
角運動保存則は、最も基本的な法則で、エネルギー保存則や運動量保存則以上に重要だと思います。角運動量は保存するだけでなく、スピン角運動量の(電子はh/4π, 光子はh/2π)のように一定値、それも最も基本的な物理数であるプランク定数に定まるからです。
私は、角運動量と”作用”の次元が同じであるのは偶然ではないと思います。”最小作用原理”が古典力学, 量子力学を通じての基本原理ならば、”作用”の一種であろう角運動量が特別な意味を持っていると期待することは自然でしょう。

この回答へのお礼

スピンと磁気モーメント、ウラッハの実験、ベルの不等式、アスペの実験・・・
確かに・・・

お礼日時：2022/09/01 20:43

No.13 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 17:47

私は、角運動量保存則はもっと深遠なものだと思ってます。

例えば、電子はどんな状況でもスピン角運動量h/4πを示し、光はh/2πを示しますが、これらを"てこの原理"から説明するのは無理でしょう。
角運動保存則が先ずあって、その一例が"てこの原理"であると考えるのが自然でしょう。

この回答へのお礼

量子論と古典はわけるべきなんです！
別なもんなんですよ！

＞角運動保存則が先ずあって、その一例が"てこの原理"であると考えるのが自然でしょう。
ーー＞
それには反対です！

お礼日時：2022/09/01 18:07

No.12 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 17:17

なるほど、”最小”よりも”0”の方が良いかも知れませんね。

”最小作用原理”が頭の片隅にあったので”最小”と書いてしまいました。
"てこの関係"は、2ヶの腕を1, 2で区別して、F1・L1 = F2・L2と表すことが出来ます。これは両腕の回転力(トルク)が逆方向で同じ大きさであることを示してます。
すると、”てこの原理”は“中心点の両側の腕に逆方向の回転力を加えるとバランスする”と言えると考えます。さらに、トルクは角運動量の時間変化量であるので、"てこの原理"の基は”角運動保存則”であると言って良いと思います。(ちなみに、力は運動量の時間変化量)

この回答へのお礼

＞なるほど、”最小”よりも”0”の方が良いかも知れませんね。”最小作用原理”が頭の片隅にあったので”最小”と書いてしまいました。
ーー＞
わかる！

＞トルクは角運動量の時間変化量であるので、"てこの原理"の基は”角運動保存則”であると言って良いと思います。
ーー＞
逆に、角運動保存則はてこの原理から証明される・・・

お礼日時：2022/09/01 17:37

No.11 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 16:47

何に対して"どうして"と言いたいのか、良く分かりません。

それを明確にしてもらえれば、解答のしようがあると思いますが、そうでないと解答不能です。

この回答へのお礼

＞釣り合いが取れている状況では"仮想仕事の総量が最小になる"ことは、極めて広い範囲に適用できる一般的な原理だと考えます。
ーー＞
どうしてですか？
最小ではなくして＝０では？
つまりてこ原理では？
ではてこの原理はどうして成り立つのか・・・
どすか？

お礼日時：2022/09/01 16:53

No.10 回答者： d9win 回答日時： 2022/09/01 15:20

釣り合いが取れている状況では"仮想仕事の総量が最小になる"ことは、極めて広い範囲に適用できる一般的な原理だと考えます。

この回答へのお礼

どうしてですか？

お礼日時：2022/09/01 15:47

No.9 回答者： d9win 回答日時： 2022/08/31 09:36

てこがバランスしている時には、その両端の仮想仕事(力x移動距離)が同じになると説明するのが良いと思います。

この回答へのお礼

どうして！

お礼日時：2022/09/01 14:11

No.8 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/08/31 06:14

まあ、証明出来ない基本法則をほったらかしで良いなら

そっから先の証明は作れる。

この回答へのお礼

あっちゃー！！！

お礼日時：2022/09/01 14:11

No.7 回答者： puyo3155 回答日時： 2022/08/30 20:03

＞しかしてこは証明できるんです！No.3をみてちょ！

これは、何も証明していません。勝手に、力学の原理を都合のいいところだけ使って、言い換えているだけです。

この回答へのお礼

その心は？

お礼日時：2022/08/30 20:11

No.6 回答者： puyo3155 回答日時： 2022/08/30 19:56

すべての物理現象は、経験則であり、実験値であり、そう考えるとうまく説明がつく・・・という、その時点でもっとも確からしい仮説群です。

物理に、証明という概念はありません。

唯一の根拠は、

自然がそうなっているから・・・・

だけです。物理の一丁目一番地です。

この回答へのお礼

然り！

しかしてこは証明できるんです！
No.3をみてちょ！

お礼日時：2022/08/30 19:59