教えて下さい。

A 回答 (4件)

mv^2/rというものは等速円運動のF=mv^2/rの式の右辺の式で表されます。


gedo-syoyaさんの2.運動の法則に書いてあるように合力Fというものは,質量mと加速度aによってF=maという式で表されます。
これは直線方向に等しい割合で速度が増加して運動するものを等加速度運動というのですが,それの円運動バージョンです。このF=mv^2/rの式のv^2/mの所が等速円運動の場合,加速度aにあたるわけです。
だから基本の式のF=maの式となんらかわりありません。
難しく書いてあるだけです。直線も円運動の場合も基本式F=maは変わりません。
これが第二法則にあたるわけです。

だいたい力学の初歩の本にほとんどかいてあるので,掲示板ばかりでなく,自分で探すことも重要です。微分積分の概念がわからないと難しいので,勉強が必要になります。

またわからないことがあったら言って下さい。
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高校の物理の最初に出てくるところです。



力学的エネルギーにはさまざまな種類があって、重力による位置エネルギー、弾性力による位置エネルギー、運動エネルギーなどがあります。

●重力による位置エネルギー
U=mgh
(m;質量、g;重力加速度、h;高さ)
と表されます。

●弾性力による位置エネルギー
ばね定数k、自然長からの距離xとして、
U=(1/2)*kx^2
と表すことができます。

●慣性力による位置エネルギー
U=m*(v^2/r)
(m;質量、v;速さ、r;回転半径)
と表されます。

●運動エネルギー
K=(1/2)*mv^2
(m;質量、v;速さ)
と表されます。

大事なことは、エネルギーの和が保存されるということです。位置エネルギーだったものが運動エネルギーになったり、運動エネルギーだったものが熱になったり、そういうことがよく起こりますが、全体としての(地球規模で考えたときの?!)エネルギーの和は変わりません。

詳しくは高校の物理の教科書や参考書を見ると良く分かるでしょう。
「物理入門」(駿台)など。
「力学」の分野の「力学的エネルギー」のところです。

参考URL:http://www.gakusan.com/
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普通の中学のレベルではベクトルという概念を考えることはあまりないと思います。


ベクトルというのは簡単にいうと,矢印を考えてもらうとわかりやすいのですが
矢印は向きを表しますが,それに力がプラスされたものがベクトルといいます。
つまり向きと力を両方兼ね備えているわけです。
中学では向きというものは考えず力だけで考えているはずです。これをスカラーといいます。何故ベクトルというものが出てくるというと高校に行くと習いますが便利だからです。もちろんこれだけが理由でありませんが。
加速度というものは車を考えてもらうとわかるように等しい速さで物体が動くのではなく,等しい速度例えば40キロのスピードで走っている車に毎秒1キロメートルずつ速さを加えていくと・・・1秒後には41キロ,2秒後には42キロ,3秒後には43キロとどんどん早くなっていくのがわかりますね。
これが加速度というものです。
補足にある式ですがこれも高校にいくと習います。mv^2/2という式は力学的エネルギー保存則の運動エネルギーにあたります。言葉だけは習うと思いますが式は中学ではあまりでないのではないのでしょうか?

もう1つの式ははっきりいって高校レベルなので無視して結構です。
この式は等速円運動という合力を表す式です。

合力とは,例えば綱引きを考えてもらうとわかるのですが引っ張り合いをしているとだいたいどちらかに引っ張られます。ずっと止まってる場合もありますが。
逆方向に引っ張っているのに一方向に引っ張られているのならば,単にその方向にその力で引いているのと変わりがありません。ようするに力がうち消しあってその力だけ残っているということです。

gedo-syosaさんの回答は中学生にはわかりずらかったかもしれないので
できるだけ簡単に説明させてもらいました。
これでわからないことがあったらまたお返事をください。

この回答への補足

力のとこで習いました。矢印の長さで力の大きさを表しました。
mv^2/2の式で何が出るんですか?運動エネルギーっていうやつですか?
mv^2/rっていうやつも教えてほしいです。

補足日時:2002/04/09 13:19
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◆ 1.慣性の法則



外力が働かない、または力がつり合っているとき
物体は静止、または等速直線運動をする。

◆ 2.運動の法則

物体に働く合力Fベクトルの向きに加速度aベクトルが生じ、
その加速度の大きさは合力の大きさに比例し物体の質量に反比例する。
(ma=F)

◆ 3.作用・反作用の法則

物体Aが物体Bに力を働かせると物体Bから物体Aに同じ作用線上で
大きさが等しく向きが反対の力が働く。

この回答への補足

ベクトル、加速度、合力とはなんなんですか?
あるサイトで、(mv2)/2とかmv2/rとかいうのを見かけました。これが何なのか知りたくて質問しました。教えてください。
今、中3なんですが、難しすぎますか?

補足日時:2002/04/08 18:54
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何故、間違っているのか分からないので解説をお願いします。

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一般的な回答は以下のとおりです。
(1)V=Vo-gtより、V=0、Vo=3,000km/h→833.3m/s、g=9.8m/s^2を代入して、t=(Vo-V)/g=(833.3-0)/9.8≒85s、変位y=Vot-gt^2/2に代入して、y=833.3×85-9.8×(85)^2/2=70,830.5-35,405.2=35,428.3m→35.4km
(2)銃弾の速度を水平方向Vxと垂直方向Vyに分解します。
Vx=3,000×cos60°=3,000×1/2=1,500km/h→416.7m/s、Vy=3,000×sin60°=3,000×√3/2=1,500√3km/h→721.7m/s
銃弾が飛ぶ時間tは、Vyが0になるまでの時間と落下して721.7m/sになるまでの時間の合算である。
したがって、t=2(Vy/g)=2×721.7/9.8≒147.3s、水平に進む距離X=Vxt=416.7×147.3≒61380m→61.4km

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一般的な回答は以下のとおりです。
(1)V=Vo-gtより、V=0、Vo=3,000km/h→833.3m/s、g=9.8m/s^2を代入して、t=(Vo-V)/g=(833.3-0)/9.8≒85s、変位y=Vot-gt^2/2に代入して、y=833.3×85-9.8×(85)^2/2=70,830.5-35,405.2=35,428.3m→35.4km
(2)銃弾の速度を水平方向Vxと垂直方向Vyに分解します。
Vx=3,000×cos60°=3,000×1/2=1,500km/h→416.7m/s、Vy=3,000×sin60°=3,000×√3/2=1,500√3km/h→721.7m/s
銃弾が飛ぶ時間tは、Vyが0になるまでの時間と落下して721.7m/sになるまでの時間の合算である。
したが...続きを読む

Qフェヒナーの法則について簡単に教えてください。

学校でフェフィナーの法則を習ったのですが、
正直よくわかりませんでした。
心理学カテゴリの人たちならわかりやすく教えてくださるのではないかと思い書き込みました。
どなたか教えて下さい。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

#1です.

補足をします.

式をどのように導くのか,という追加のご質問ですが,まずは,ウェーバーの法則は,数学の公式というか,計算のように,式を展開していった結果,前回お示しした式が得られるということではありません.
フェヒナーの法則は,ウェーバーの法則を前提に,ある程度数学的に展開して得られています.

ウェーバーの法則は,概念的なものを式の形で現せば,前回の式になる,とご理解下さい.
つまり,ウェーバーの法則は,経験法則を式の形で表したものということなのです.
ただし,ウェーバーの法則中のk(定数)は,感覚の種類(モダリティ)に固有の値で,これは少し詳しい心理学の教科書や,感覚心理学,知覚心理学などの文献を調べていただくと,それぞれのモダリティでいくつになるかという一覧表があると思います(たとえば,東大出版会の心理学<改訂版>など).
また,ウェーバーの法則が成り立つ範囲も,どのような刺激の強さでも成り立つのではなことが分かっています.
ウェーバーの法則の意義は,精神物理学の発展のきっかけになったということです.
具体的にいえば,フェヒナーに大きく影響し,フェヒナーの法則は,ウェーバーの法則を前提として,成立しています.

これに対して,フェヒナーの法則は,刺激の物理量と,それに対応する感覚量との関係を数量的に表したものです.
まず,フェヒナーは,感覚量は直接測定できないと考え,弁別閾(丁度可知差異)を感覚の基本単位として,間接的に感覚量を尺度化しようとしたのです(フェヒナーの仮説).
つまり,強度の異なる2つの刺激があるときに,その2つの刺激の差を,いくつの弁別閾を積算することで等しくできるかということで間接的に尺度化しようとしたのです.

数学的には,ウェーバーの法則が,感覚の大きさの非常に微少な増分dEと,同じく微少な刺激増分dIとの間にも成立すると仮定すれば,
 dE=kdI/I(k:定数)
と表せます.この両辺を積分すると,
 E=SkdI/I=k logI+C(Sは,積分記号,C:積分定数)
となります(上に補足したように,Sは積分の記号と読んで下さい).
この式は,感覚の大きさEは,刺激強度の対数に比例することを意味することになります.
これがフェヒナーの法則です.
グラフ化したものは,上述の東大出版会の「心理学<改訂版>」など,詳しい教科書に掲載されています.

なお,上述のように,ウェーバー法則が,一定の刺激強度の範囲でしか成り立たないことが,今日では分かっていますので,したがって,フェヒナー法則も,同様であることが分かっています.

以上で,いかがでしょうか?

#1です.

補足をします.

式をどのように導くのか,という追加のご質問ですが,まずは,ウェーバーの法則は,数学の公式というか,計算のように,式を展開していった結果,前回お示しした式が得られるということではありません.
フェヒナーの法則は,ウェーバーの法則を前提に,ある程度数学的に展開して得られています.

ウェーバーの法則は,概念的なものを式の形で現せば,前回の式になる,とご理解下さい.
つまり,ウェーバーの法則は,経験法則を式の形で表したものということなのです.
ただ...続きを読む

Q半導体物理に関して高度なことが書かれている本を教えて下さい。

http://www.amazon.co.jp/dp/4563032999/

半導体について書かれている本で上記のものは非常に高度だということをネットで調べていて分かったのですが
更に発展的なことを勉強したい場合他にどのような本があるのでしょうか?
出来れば日本語で書かれている本でお願い致します。

Aベストアンサー

御子柴先生の本は他の学部生向けの本より少しつっこんだ話が書いてあり、私も学部生の時に読ませていただき、いい本だと思いました。

しかしこの本は大学4年生向けだと思いますので、この本が非常に高度だとお感じならば、次の大学院生向けの本はさらに難しいのでお薦めできないかもしれませんが、
1)吉岡書店、ジーガー著「セミコンダクタの物理」(上下)
2)共立出版、川村著「半導体の物理」
  渋めだけど難しい。廃版になっているかな?
3)シュプリンガー東京、ユー、カルドナ著「半導体物理の基礎」
バンド理論でなくて、化学結合から半導体を記述した
4)吉岡書店、???「半導体結合論」
5)???、ハリソン「???」


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