高校物理質問スレ part20

1 ：12/07 〜 最終レス ：12/08

まずは>>1をよく読みましょう
・高校物理以外の質問はお断り
・質問する前に教科書や参考書をよく読みましょう。
・質問者は何が分からないのか、どこまで考えたのかを明記しましょう。
　問題の丸投げはダメです。丸投げに答えるのもダメ。ヒントを示す程度に留めましょう。
・質問者はあらゆる回答者に敬意を表しましょう。
　質問に対する返答には、何かしらの返答を。（荒らしはスルーでおながい）
・回答者がわかるように問題を書くようにしましょう。
　問題の写し間違いに気をつけましょう。
　問題の途中だけとか説明なく習慣的でない記号を使うとかはやめてね。
■書き方
・数式の例　（ちょっとした疑問や質問スレのテンプレも参考に）
　ベキ乗　x^2
　平方根　√(a+b)
　分数式　((x+1)/(x+2))
　三角関数　sin(θ)
・図
　図が必要な場合、画像としてupするか、文字で書くことになります。
　文字で書く場合は、ずれに注意してください。
　MSPゴシックで表示できるエディタや2ch専用ブラウザを使いましょう。
　また、連続する半角空白は単一の空白として表示されるので注意。
前スレ
高校生のための物理の質問スレPART1　※実質19
http://uni.2ch.net/test/read.cgi/sci/1305419212/
高校物理質問スレ part18
http://uni.2ch.net/test/read.cgi/sci/1326987635/

2 ：

華麗に2get

3 ：

この人どう思いますか？(顔以外)
http://www.youtube.com/watch?v=e0Y2IAVgDAI&feature=youtube_gdata_player

4 ：

>>3
見てないけどこのレベルの解説なんて誰がやってもそう変わらないだろ

5 ：

センターで公式よりグラフで考えろとかないわ
時間の無駄

6 ：

グラフで考えるべきなのは試験中よりも勉強のとき

7 ：

時間の無駄ったって、センターの物理は普通に時間余るだろ

8 ：

>>7
byとuntil

9 ：

レンズの作図で、光軸からのレンズへの光線の書き方がよくわかりません。
画像のP'は虚像、Pは光源、またはレンズL2が光源に向かって移動する前のL2の焦点です。http://beebee2see.appspot.com/i/azuYvfbjBgw.jpg

10 ：

公式通りの位置に収束点描いて、そこからレンズの同じ位置に直線描く

11 ：

こんな感じですか？
PAとPBの直線を書いて、P'AとP'Bを引くように作図しましたhttp://beebee2see.appspot.com/i/azuYhNzaBgw.jpg

12 ：

大きさのある物体も描くなら物体の端点からの光も描く
端点からの光を光軸平行にすれば収束点は焦点
端点と焦点を結ぶ光なら光軸平行になる

13 ：

物理の質問なのですが、動く導線の誘導起電力はローレンツ力で説明できるのはわかった
けど、磁束が時間変化するときの誘導起電力はそういう電子に着目した説明ってできない？高校レベルじゃ無理なのか、あるいは説明もなにも原理だっていうはなしなのか
ファラデーの法則で解けるのはわかるけど

14 ：

適当な磁場を用意してその中をある速度でコイルが動くことにすれば多分できる

15 ：

>>14
どゆこと？？

16 ：

>>13
磁束の動きを磁束と電子の相対運動と思えば同じ事

17 ：

一様磁場中を動く導線と磁場が変化する回路のときでは電子に発生する力が多分違うね
前者はローレンツ力で後者はローレンツ力じゃない力
高校物理だとファラデーの法則でとけば間違いないのかな？

18 ：

>>16
ローレンツ力で説明できるん？？

19 ：

物理学で神様を発見出来るよ。

20 ：

まぁとりあえず受験のときは、導体棒が動くだけで磁界に時間変化がないときは導体棒の誘導起電力の公式使う
それ以外のとき、磁束が経時変化する固定回路とか磁界が経時変化するなか導体棒が動く回路とか、はファラデーの法則で解く
そうしとけば問題ない

21 ：

>>16 は相対論だから、相対論と電磁気を一度にやるのは高校レベルじゃないね

22 ：

バイトで通勤片道が原付15分ってどう？
ちょっと遠いかな？

23 ：

>>22
スレ間違えました

24 ：

>>13
できない
磁束が変化するときは
導体があってもなくても電場が発生する
>>16
間違い
どんな慣性系をとっても
時間変化しない磁場が時間変化する磁場に変わることはない

25 ：

経路差の明線、暗線の式についてなんですが
{m-(1/2)}λと{m+(1/2)}λの使い分け方がよくわかりません。問題のどこで見分けるのですか？

26 ：

mが整数ならどちらでも同じことだけど

27 ：

>>22
時速3メートル毎秒ぐらいの速さなら苦にならないと思われ。

28 ：

>>26
mは整数です
チャートで±がページによって違ったので何か使い分けてるのかなと思いました。
ありがとうございました。

29 ：

初歩的なことをすみません。
運動方程式なのですが、
私はF(Ｎ)=M×ａと教わっており、それはつまり
重力=物質の質量×加速度だと教えられました。
そこで疑問なのはこのFとは重力に限定される力なのでしょうか？
問題の中にはある物体Ａを人間が進行方向右に力Fをかけた場合のFの力の大きさを求めよ。という問題も沢山あり、これは運動方程式のＦとは重力というよりも｢力｣=質量×加速度だと考えていて大丈夫ということでしょうか？

30 ：

>>29
重力に限定されてなどいないのでその認識でいいです

31 ：

×　それはつまり重力=物質の質量×加速度だ
〇　それによって重力=物質の質量×重力加速度と表せる

32 ：

>>24
＞時間変化しない磁場が時間変化する磁場に変わることはない
磁石に近づいても？

33 ：

ありがとうございました。
非常にすっきりいたしました。

34 ：

>>24
磁束が変化するときは回路、というか磁束の周りに誘導電場が発生してるってことだと思うけど
磁界が変化せず導線が動くときは誘導電場が発生してるわけではないってこと？それとも導線にそって発生してるローレンツ力を誘導電場というのかしら？？

35 ：

>>27
＞時速3メートル毎秒
？

36 ：

物体を等速度で引っ張るとF=動摩擦力なんですか？
釣り合っていても物体は動くというのがよくわかりません。http://beebee2see.appspot.com/i/azuYka3pBgw.jpg

37 ：

釣り合いを静釣り合いだけと思ってるようだな
「釣り合わない＝加速度が発生」だから、等速なら釣り合ってる

38 ：

>>37
ありがとうございました。

39 ：

>>34
そもそも電磁気分野のカリキュラムが変なんだよね、わかりにくくて混乱する
導体棒の方はミクロな解釈までやるのに磁束が変化する回路の方は公式だしておわり
いっそのこと教えるのは磁束の時間変化による誘導起電力の公式だけにした方がすっきりする

40 ：

磁束の時間変化も磁束が線を横切った事にすれば良いじゃん

41 ：

>>40
そうすると何がどう説明できるの？？

42 ：

>>32
言葉が足りなかった
どんな慣性系をとっても
“一様で”時間変化しない磁場が時間変化する磁場に変わることはない
磁石の作る磁場は一様ではない

43 ：

>>34
誘導電場という言葉の正しい使い方はわからないけど
どちらも電場はできている
磁場が変わるときは磁束の変化によってできる電場
導体が動くときは，ローレンツ力のよって電子の分布に偏りができ，
その電荷分布が電場をつくる
高校の教科書にもちゃんと書いてあるよ
ホール効果の説明もほぼ同じ

44 ：

>>43
あなたがいってるのは電荷分布がつくるクーロン電場のことで
彼が聞いてるのはローレンツ力それ自体を誘導電場というかどうかってことじゃない？

45 ：

バネ定数について分かりやすく説明つけれる方いますか？
公式が難解で困っています…

46 ：

>>45
自然長のバネを４ｋｇ重の力で引いたら1cm伸びたなら、バネ定数は5kg重/cm。（単位系は自分で好きに選べ）
理想的なバネは、伸び（縮み）と力が正比例する。比例定数をバネ定数と呼ぶ。

47 ：

>>45
フックの法則は難解？

48 ：

>>44
ローレンツ力を場と呼ぶなんてことはありえない
だいたいクーロン電場以外の電場があるとでも思ってるのか？

49 ：

比例式が難解って、アンタ…

50 ：

>>46
4キロ？

51 ：

>>48
ファラデーの法則で求める磁束の変化によってできる電場っていうのは非クーロン電場だと思うよ
動く導体棒のローレンツ力の事を誘導電場って呼ぶのか？って質問じゃないんかな？ってなんで思ったかっというと、それが動く導体棒の誘導起電力のもとだから
ところであなたさんは起電力ってのわかってる？
電場に抗って電荷を運ぶ力だよ？

52 ：

>>48
ところで語気がなんか強いねw

53 ：

>>51
>>ところであなたさんは起電力ってのわかってる？
>>電場に抗って電荷を運ぶ力だよ？
０点だ。

54 ：

>>53
君の答えは？

55 ：

>>50
スマン打ち間違い、モチロン５ｋｇ重

56 ：

>>53
起電力のイメージはだいたいそんな感じ
まさか力じゃなくて電位だから間違いだとかそういうくだらない指摘をするんじゃないだろうな？
0点のおれにきみのこたえを聞かせてくれ

57 ：

起電力
磁場が変化する場合
　電場を導線に沿って一周線積分したもの
導体が運動する場合
　電荷の片寄りによってできる電場を導体の端から端まで線積分したもの

58 ：

一様磁場中を動く導線は、導線といっしょに動く系からみたら導線上にローレンツ力と同じ大きさの直線方向の一様電場が発生してるように見えなくもない
導線→長さ無限大のガラスチューブとかに置き換えた方がわかりやすいかも

59 ：

>>57
それまさか56に対して言ってるんじゃないよな？
それはきみの答えじゃなくて教科書の答えwwww

60 ：

>>57
しかもよくよくみたら答えにすらなってねぇじゃん
ファラデーの電磁誘導の公式読み上げただけじゃんw
じゃあ電池の起電力は？www

61 ：

>>57
30分待った甲斐が全くなかったわどうもありがとうwwww
もう眠いわ寝るw

62 ：

>>58
見えなくもない，じゃなくて
ローレンツ変換したら電場が出てくるだろ

63 ：

>>62
大学以上で学ぶ用語を単語でだされてもちょっとわからん><

64 ：

>>59-61
正しい答えが教科書と同じになるのは当たり前
>>ところであなたさんは起電力ってのわかってる？
>>電場に抗って電荷を運ぶ力だよ？
これが０点だというのはいいよな
起電力は電場に抗う力じゃなくて電場から受ける力だから

65 ：

>>64
え？じゃあ電池ってさぁどうやって電流ながしてるの？？

66 ：

>>64
じゃあ棒電池でもいいや
動く導体棒ほローレンツ力で電荷分布ができて電池になるんでしょ？
棒電池を回路でつないだら回路のところは電流が棒電池のプラス→マイナスに流れるじゃん
じゃあ棒電池の中はどういう向きに電流は流れるの？？

67 ：

電場に抗って電荷を運ぶ力
という表現が簡潔すぎて語弊を招くというのなら
４５点くらいにしておけば角が立たないものを…

68 ：

>>67
それだったら全然納得w
それよりも>>64は理解してないか誤解をしてると思うよ

69 ：

>>65
化学電池は，異なる物質中の電子の化学ポテンシャルの差が起電力
>>66
電荷は途中でなくならないので，
棒電池の中の電流はマイナスからプラスに流れているに決まってる
>>67
電荷に働く力は電磁力以外にはないことに注意して
電場に抗う力の起源を１行で述べよ

70 ：

>>63
大学レベルの電磁気学（＋相対論）をやらないと
ちゃんと理解できないので
それは仕方ない

71 ：

レベルの低い争いはやめろ

72 ：

>>70
じゃあちょっと本題に戻るんだけど
起電力とかのイメージも高校物理レベルで一応ちゃんとつかめてるひとりの高校生が>>34みたいな疑問を抱いて質問してきたらあなたならどう答える？

73 ：

>>72
高校の教科書の説明では起電力のイメージはつかめないと思う
磁場が時間変化するときは電場は渦あり場である
といった肝心の所をごまかしてるから
答えは
>>磁界が変化せず導線が動くときは誘導電場が発生してるわけ
>>ではないってこと？
（誘導電場と呼ぶのが正しいのか分からないが）
電場は発生している
ただしその原因は磁場が変化する場合とは
根本的に異なる
>>それとも導線にそって発生してるローレンツ力を誘導電場というのかしら？
ローレンツ力のことを誘導電場とはいわない

74 ：

>>46 うわわ、ありがとうございます。すごく分かりやすい。
ぶっちゃけると教科書や下手な参考書よりもここの人たちの解説は分かりやすくて助かります
>>47 フックの法則は高校講座、漆原さんのお陰でなんとか理解できました
ありがとうございます

75 ：

>>52
不覚にもワロいましたw

76 ：

>>73
誘導電場と呼べるかどうかわからないが発生してるという電場、その電場はローレンツ力と同じ大きさになるのではないん？
導線の速度がv、磁場の大きさがBならvBっていう電場が導線にそって発生するのでは？

77 ：

×ローレンツ力→○単位電荷にかかるローレンツ力

78 ：

73ではないが
v↑×B↑を誘導電場と言った時点で導体の静止系に移ってると考えるのが自然だと思う
単に言葉の問題だけど単位電荷あたりのローレンツ力がイコール誘導電場だといって意味があるかというと微妙では

79 ：

ところで化学電池って化学反応で発生した電荷分布によって電場ができるんじゃないか？
これを「起電力は電場から受ける力」てのは変だろ

80 ：

>>79
ところで語尾が鋭いね
まるでナイフのようだ

81 ：

この語気が強くて語尾が鋭い人、起電力とか電池のイメージがそもそもついてないから

82 ：

↑は>>79のことじゃなくて>>69のことねw

83 ：

>>76
大きさだけでなく向きも考えないと
>>78
導体の静止系に移れば話は簡単
ローレンツ変換で電場があることになる
ローレンツ力と電場から受ける力が反対向きなのはわかってる？

84 ：

>>83
> 導体の静止系に移れば話は簡単
> ローレンツ変換で「電場」があることになる
>
> ローレンツ力と「電場」から受ける力が反対向きなのはわかってる？
高校生レベルの知識で答えるけど
最初の「電場」と次の「電場」って意味が違うよね？
最初の電場は慣性系で見たときのローレンツ力に相当するもの
次の電場は導体棒中の電荷分布が作るクーロン電場のこと
そういう意味で言ってるなら、私はわかってるんだと思う

85 ：

他人に向けられたレスにしれっとレスするなよ

86 ：

>>85
>>44あたりから大体僕です
76も僕です

87 ：

×大体僕てす→○何度も書き込みしてます

88 ：

あぁ78はおれじゃないや

89 ：

でも78さんはおれが言いたいこと・疑問に思ってること・ひっかかってるところをなんとなくわかってくれてる気がするw

90 ：

>>84
そのとおり
ただ
最初の電場は慣性系で見たときのローレンツ力に相当する
みたいに場と力を同じようなものと考えない方がいいとおもう

91 ：

>>81
なるほど、語気鋭く申し向けるのは何かに怯え、相手を畏怖させているということか。

92 ：

>>85
早い者勝ち弱肉強食
匿名に文句言う資格無し

93 ：

オレは誰かが自分の代わりに答えたら
間違ってない限り任せて楽しちゃうぜ

94 ：

はく検電器の上に直方体の絶縁体を乗せて、
その上に＋電荷近づけたら、絶縁体は上＋−＋−＋−下
みたいになってはくと絶縁体の接触部の金属？は＋に帯電し、
はくは−に帯電して開くんですよね？？
これが絶縁体でなくて導体だったら、導体は帯電せず、
その下のはく検電器も開かないんでしょうか？

95 ：

大きさF[N]の等しい力がA,Bの2点に平行で逆向きにかかっている。AB=l[m]とする。図のO1のまわりのモーメント、およびO2のまわりのモーメントを求めよ。
http://beebee2see.appspot.com/i/azuY5I3qBgw.jpg
〜のまわりのというのが意味がよくわかりません。O1に働いているモーメントは(l-x)Fですよね？また、F(l-x)というのは上と下どちらの向きに力が働いているのですか？

96 ：

>>95
>O1に働いているモーメントは(l-x)Fですよね？
点Ａに働く力はどこいったんだ？

97 ：

>>96
O1は(l-x)F+FXとわかりました。
O2は(l+y)F-yFとyF引くのはなぜですか？

98 ：

>>97
＞O1は(l-x)F+FXとわかりました。
(l-x)F+xF=　ちゃんと先まで計算しろよ。
＞O2は(l+y)F-yFとyF引くのはなぜですか？
点Aと点Bに働く力のO2回りの回転方向は？

99 ：

問題の意味すら分かってないんだしょ
モーメントってのは、能率だと思えばいいよ。周りやすさね
てこの原理とかで分かる様に、まわり易さは、距離と力に比例するんだ
すっげー長い棒は端っこちょっと圧すだけでいいが
短い棒なら力がいる
点Ｏのまわりのモーメントってのは、点Ｏを軸にしてどれだけ回りやすいかってことです
図だと、(l-x)Fは左回りにいこうとする能力で、xFは右回りに回ろうとする能力ね

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