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物理における
「剛球」
の正式な定義って何ですか?
調べると野球の「剛球」はたくさん出てくるんですけど…
「硬い球」のニュアンスでよいのでしょうか?
教えて下さい。

A 回答 (4件)

素直に考えれば「剛体から出来た球」なんです、しかし、No1さんのように「反発係数1で変形しない」とまで言えば矛盾してくるので、僕としたら「剛体は変形しないので弾まない」という感覚なんです、つまり「反発係数0で変形しない」だと思っています。

そうでなければエネルギーの伝達速度が無限大になるので光速度一定原理に反します、すなわち「いずれにせよ宇宙に存在しない物性を指している」と言えるでしょう。あ、それと“剛体球”とはときおり見かけますが(物理学では)この意味で“剛球”とは言わなかったと存じました。

なお、多くの文献においてNo1.さんのような定義で記されていることは確かです、その場合には「非常に硬い完全弾性体」とお考え下さい・・。気体分子運動論における分子の振る舞いは近似的なそれと言えるでしょう。

他に素粒子物理におきましては「電子やクォークは質点近似が効く」あるいは「実質的に質点である」とか言って扱っています。
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この回答へのお礼

とても丁寧な回答ありがとうございました。
説明が大変わかりやすく、助かりました。

お礼日時:2009/10/09 10:44

 #3さんと同じように、自分も剛球とは、剛体で出来た球だと思います。

剛体の定義は、

 その各点の距離が、(どのような力がかかろうと)変化しない物体.

です(ランダウの古典力学より)。
 確かに#3さんの仰るように、このような物体を仮定すると、物体内での作用の伝播速度が無限大となり、現実には存在しないものにはなります。実際ランダウは、場の古典論のけっこう最初の方で、

 相対論的な剛体は存在しない。従って点粒子も相対論的にはあり得ない.

と言い切っています。ただし古典近似の範囲では、これは許されます。

>「電子やクォークは質点近似が効く」あるいは「実質的に質点である」とか言って扱っています(#3さんより)。

 なぜなら古典力学はもともと、作用の伝播速度無限大を前提にしているからです(例:ニュートンの重力ポテンシャル)。なので、古典力学では、剛体はもちろんありで、その辺りをオイラーは綿密に解析しています。
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この回答へのお礼

とても丁寧な回答ありがとうございました。
高校の実験に使うような”剛球”から、ここまで世界が広がるとは思いませんでした。
少し難しいけれど、学校の先生に質問して、理解できるよう勉強してみます。
本当にありがとうございました。

お礼日時:2009/10/09 10:47

実用上は理想剛体で出来た球


理論上は完全剛体で出来た球
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
とても助かりました。
剛球は実験に利用したので、実用上の方で考えればいいのでしょうか…?

お礼日時:2009/10/09 10:43

・反発係数e=1


・変形はしない。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
とても助かりました。

お礼日時:2009/10/09 10:41

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