高校物理質問スレpart27

1 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2014/09/06(土) 18:26:53.20 ID:???.net

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
高校物理質問スレpart26
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/sci/1399389819/

811 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/17(火) 02:38:36.11 ID:QqONgonb.net

http://s1.gazo.cc/up/119710.jpg
一番上の進行波（右に移動）から、反射波を書く場合は、
縦軸がないと考えた描いた進行波を、
縦軸に対し線対称に折り畳んだあとに横軸について折り畳めばいいんですよね？
で、合成波の節と腹の位置が、節が縦軸と横軸の交点になり、
そこから半波長ごとに腹・節・・と入れ替わっていくのは分かります。
どの部分が凸になるかは、実際に進行波と反射波を軸交点付近で
合成して正負を確かめればいいんですよね。

ここで良くわからないのが、
媒質の加速度の大きさが最大で向きが反射波の進行方向と逆である点を
〇で示せ、というのですが。
まず、少し進行方向へ移動させた波において、
媒質が最も移動する点は、これは加速度最大ではなくて、
「速度最大」でしたでしょうか？（合成波でいう△の点？）
また、縦波変換グラフにおいて負というのは、「進行方向に対し逆方向に媒質が位置している」
という解釈でいいんでしょうか。
進行波なら進行方向は右、反射波なら左ですが、
合成波だと、左なんですよね？合成波に進行方向ってあるんでしょうか？？

812 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/17(火) 14:38:53.02 ID:???.net

マルチ

なんでシカトされてるか考えろよ。

813 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/17(火) 21:37:24.95 ID:???.net

物理のエッセンスより電場の問題です
xy平面上の原点(0,0)に+2Q、点(a,0)に-Qがある。
電場が0となる点の座標を求めよ。


電場が0ならx軸上にある、そしてありうるのはa＜xに限定される、というのは理解しました
aとxについて式を立て、最終的にx=(2±√2)aと出ました。
解説ではa＜xよりx=(2+√2)aとなっているのですが、x=(2-√2)aでもa＜xは成り立ちますよね？
何故(2-√2)aはダメなんですか？

814 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/17(火) 21:47:43.93 ID:???.net

x＝(2-√2)a≒(2-1.414)a≒0.586a
どう考えてもaより小さい

815 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/17(火) 23:44:13.49 ID:???.net

>>814
恥ずかしい・・
何故か2-√2=1.41・・・ってやってました
ありがとうございます気をつけます

816 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/18(水) 20:54:59.35 ID:???.net

>>811
縦波において媒質が最も移動⇒横波表示における山または谷
媒質が最も移動している点ではもちろん媒質は止まっているわけ
力学の斜方投射を思い出せ

進行方向についてはどちらか一方を正と仮定する
そのとき、それと逆側に本来そこにあるべき媒質が移動している場合を負とする

合成波の進行方向って表現は目を疑ったが
波を合成しても起こる変化は基本的に一つだ
ある媒質は正方向と負方向のどちらかにしか移動できない
空気で考えにくかったらばねで考えろ
ばねのある一巻きにペンで色を付けて、それがどこに移動したか
もちろん、正方向へ行くのと同時に負方向にも行っているなんてことはあり得ない

質問には全部答えたつもりだが見落としがあったらもう一回書いてくれ
文章が錯綜しすぎて何を聞いてるのかわかりづらい

817 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/19(木) 00:25:36.62 ID:TYjWE3vc.net

高校物理1年で摩擦力の計算についてです。動摩擦力を求める問題なのですが、なぜ斜面に押し付けられる力(垂直抗力)を使うのでしょうか？

問題文
傾き30度のあらい斜面上にある質量1.0kgの物体に軽い糸をつけ、斜面にそって上向きに大きさf[N]の力で引く。重力加速度は9.8msとする。

糸を取り外すと(f=0N)、物体は斜面上をすべり下りた。物体に働く動摩擦力のおおきさf'を求めよ。
斜面と物体との間の動摩擦係数を√3/7、斜面にそって上向きを正とする。

818 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/19(木) 00:37:27.40 ID:???.net

>>817
＞高校物理1年で摩擦力の計算についてです。動摩擦力を求める問題なのですが、なぜ斜面に押し付けられる力(垂直抗力)を使うのでしょうか？

垂直抗力を「(斜)面に押し付けられる力」とか思っているのは大きな間違い何でやめろ。
どっちかといったら面に対して法線(垂直)方向に面から押される力だ。

なぜもヘチマもねぇ。動摩擦力ってのはだいたい垂直抗力に比例した大きさの力になると近似してるだけ。
高校物理では、動摩擦力は垂直抗力に比例するというルールを決めてあって、その比例定数を(動)摩擦定数ってって名前つけただけだ。

819 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/19(木) 01:22:04.37 ID:???.net

>>817
斜面に押し付けられる力＝重力　F＝ｍｇ
垂直抗力はそれに対して釣り合う力でたとえば机の上に物が置いてあるとき
机がものを押し返す力のこと。これがさっきの重力と釣り合う（F＝ｍｇ＝N）から
物も机もそのままの状態で静止していられるわけね

質問に移るがまず勘違いしないでほしいのは垂直抗力はこの通り
斜面が重力で押されるのに対抗して押し返す力であって重力とつりあってるってことね
だからまず重力の斜面垂直成分と垂直抗力がつりあうわけ

Fcosθ＝ｍｇcosθ＝N

んで、残りの斜面平行成分が計算にかかわるわけだけど（ここが本題）
斜面に沿って重力の平行成分が下向きにかかり、それに対する動摩擦力が逆向きにかかる
ここで考えてほしいのは、斜面に物が強く押し当てられているほど摩擦力は大きくなるっていう実験的事実ね
つまり摩擦力は斜面に押し当てられる力（変数Fcosθ＝N）に
物質の表面によって決まる動摩擦定数によって比例するわけ

それがf＝μ’Fcosθ＝μ’Nの物理的意味
別に垂直抗力が現れているわけじゃない（もちろん計算上はそうなることが多いんだけど）

820 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2015/02/19(木) 01:28:47.68 ID:???.net

>>819
＞それがf＝μ’Fcosθ＝μ’Nの物理的意味
＞別に垂直抗力が現れているわけじゃない（もちろん計算上はそうなることが多いんだけど）

ほんとか？

>>819
＞斜面に物が強く押し当てられている

ってのは何で指標するの？