■ちょっとした物理の質問はここに書いてね246■

1 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/10(火) 22:17:21.53 ID:/BbAeIuN.net

★荒らし厳禁、煽りは黙殺
★書き込む前に　　　>>2　　　の注意事項を読んでね
★数式の書き方（参考）はこちら　　　>>3-5　　　（予備リンク：　　　>>2-10　　　 ）
＝＝＝質問者へ＝＝＝
重要　【　丸　投　げ　禁　止　】

・質問する前に
1. 教科書や参考書をよく読む
2. http://www.google.com/
　 などの検索サイトを利用し、各自で調べる
3. 学生は自分の学年、物理科目の履修具合を書く
4. 宿題を聞くときは、どこまでやってみてどこが分からないのかを書く
5. 投稿する前に、ちゃんと質問が意味の通る日本語か推敲する、曖昧な質問文には曖昧な回答しか返せない
・「力」「エネルギー」「仕事」のような単語は物理では意味がはっきり定義された言葉です、むやみに使うと混乱の元
・質問に対する回答には返答してね、感謝だけでなく「分からん」とかダメOK
・質問するときはage＆ID表示推奨
・高度すぎる質問には住人は回答できないかもしれないけれど、了承の上での質問なら大歓迎

＝＝＝回答者へ＝＝＝
・丸投げは専用スレに誘導
・不快な質問は無視、構った方が負け
・質問者の理解度に応じた適切な回答をよろしく
・単発質問スレを発見したらこのスレッドへの誘導をよろしくね
・逆に議論が深まりそうなら新スレ立てて移動するのもあり
・板違いの質問は適切な板に誘導を
・不適切な回答は適宜訂正、名回答は素直に賞賛

952 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 09:40:41.20 ID:???.net

>>951
(1-1)^pを二項定理で展開

953 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 11:19:32.86 ID:???.net

>>952
二項定理完璧に忘れてました
ありがとうございます！！

954 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 12:15:06.07 ID:Y+crSkyt.net

静止している質量 M の木片に質量 m の弾丸が速さ v0 で突き刺さった。
木片の速さ v を求めよ。また、系から失われた力学的エネルギー E を
求めよ。

(1)が正しくて(2)が正しくない理由を教えてください。

(1)
m*v0 + M*0 = m*v + M*v
v = [m / (m + M)]*v0

(2)
(1/2)*m*v0^2 + (1/2)*M*0^2 = (1/2)*m*v^2 + (1/2)*M*v^2
v = sqrt(m / (m + M))*v0


なぜ、力学的エネルギーが失われるのでしょうか？


弾丸が木片にした仕事と木片が弾丸にした仕事は足すとゼロになります。
ですので、系の力学的エネルギーは保存されるのではないでしょうか？


回答：
弾丸が木片にめり込むときに摩擦力に逆らって仕事をするが、その仕事は熱として失われる。


(1)はダメで(2)では正しい答えを導ける。

ですが、運動量保存の法則を導くときに、摩擦力がどうのこうのという話は出てこなかったはずです。
それにもかかわらず、

この回答には摩擦力がどうとか熱がどうとかという話が現れています。

このあたりに違和感を感じます。どう考えればいいのでしょうか？

955 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 12:17:31.32 ID:???.net

マルチ

956 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 13:27:19.74 ID:???.net

（キリッ）

957 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 13:50:00.19 ID:???.net

>>937
存在するけどベータ崩壊して重水素になる
中性子間にはπ中間子が交換するから普通に核力で束縛する
複数のπも出るから荷電πも交換できる

958 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 15:49:16.92 ID:???.net

>>954
今考えてるのはエネルギー保存ですよね

運動量が保存される≠エネルギーが保存される

というだけなんじゃないですか？

959 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 20:25:54.09 ID:???.net

運動量保存則って空間に対する対称性だから変な空間を考えるだけでニュートン力学の範疇でも破れるの？
ネーターの定理が「どんな空間でも」その対称性が成り立つとは保証してないと思うけど

960 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 22:02:05.19 ID:???.net

抽象論ばかり追いかけて具体的な問題解いたことないから、高校生でもわかるようなことがわからないんですよ

運動量保存が成り立たないことなんてどこにでもありますよねぇ

少なくとも、日常レベルの物理では

961 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 22:15:51.16 ID:???.net

Si半導体の正方向電圧(Vf)が0.7V
GaAsの赤色LEDが2V
青色LEDが3V
なんです
測ってみるとそんなもんですが

E=hνで、λ=c/νなので、E=hc/λで、λ=hc/E
n eVは e0 [J]なので、λ=hc/(n*e0)
hは6.6*10^-34
Cは3*10^8
e0は1.6*10^-19
なので、λ=12.38*10^-7 m =1238*10^-9 m =1238 nm

0.7eVの波長は1768nm
2eVの波長は619nm
3eVの波長は413nm

で、LEDはVfが発光波長に対応してるように見えます
ロームの赤外LED SIM-20STは発光波長が950nmでVfは1.3Vでした
1238/1.3=95.2なので、合ってるような気がします
ということは、Siトランジスターも1768nmの赤外で発光しているのでしょうか？

962 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/30(月) 22:32:25.34 ID:???.net

Vfはp型n型の不純物の組み合わせで決まる量だけど、発光波長は半導体のバンドギャップの大きさで決まるからVfと発光波長は関係ない。
それはそうとして発光ダイオードじゃなくてもpn接合を持つデバイスは少なからず発光してる。
電流を流したダイオードを暗いところで見ると少し赤く光る。
この発光効率を上げたものが発光ダイオード

963 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 01:07:25.21 ID:???.net

>>960
＞運動量保存が成り立たないことなんてどこにでもあります

まじで？

964 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 01:13:11.46 ID:y985zIJK.net

質量M、速度±vの粘土の塊が正面衝突して静止した場合、運動エネルギーはMv^2から0。
運動量の和は最初から0のまんまで保存する。

965 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 01:26:34.24 ID:???.net

>>963
一様重力の下で自由落下する粒子は刻刻と速度が変わるから運動量は保存しないべ。

966 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 01:33:47.68 ID:???.net

ちなみに、重力の話でも並進対称性は成り立つんですよ

L=mv^2-mgx

x→x+aとずらすと、
L→L-mga=L+d(-mgat)/dt
と時間の全微分の分だけずれますから運動方程式は変わらない並進対称性があります

しかし、運動量は保存しません

こういうことがわかってて初めて並進対称性がー、と言えるわけですね

ま、重力が運動量保存則成り立たないこともわからない人には並進対称性云々は百年早いってことですね

967 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 03:11:20.39 ID:???.net

>>966
運動方程式に並進対称性云々がおかしい
運動方程式になってしまうと対称性はわからん
そもそも対称性はラグランジアンで作用ではないというか
ネーターの定理は絶対なんで対称性があるといったら保存量は必ずある

つまりその系は対称性は破れているものを扱っているのが1つ

そして対称性が破れて保存しないのは
その外力自身の運動量を考えてないから
遠隔作用的にはその重力場をつくってる質量
近接作用的にはその重力場自身かな

968 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 06:48:19.96 ID:???.net

ラグランジアンが不変じゃないじゃん

969 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 09:20:29.23 ID:???.net

おやおやおや(笑)

電磁波中の粒子のラグランジアンを考えましょう

L=mv^2/2-qφ(t,x)+v•A(t,x)-1/2∫(ε_0E^2(t,x)-1/μ_0B^2(t,x))dx^3

“ラグランジアン”には空間並進対称性も時間並進対称性もありません

φ(t,x)とか入っちゃってますから、ずらしたらその分だけなんかズレますよね

つまり、電磁場を考えると、運動量もエネルギーも保存しなくなるということですか？

ちなみに、ラグランジアンはここに書いてるのを使いました

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%A2%E3%83%B3_(%E5%A0%B4%E3%81%AE%E7%90%86%E8%AB%96)

970 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 09:37:33.40 ID:???.net

L=mv^2/2-qφ(t,x)+qv•A(t,x)-1/2∫(ε_0E^2(t,x)-1/μ_0B^2(t,x))dx^3

q抜けてますね

971 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 11:45:19.28 ID:???.net

>>969
え？そのラグランジアンはxにもtにも「陽」には依存してませんよね？

972 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 11:48:27.46 ID:???.net

陽にしか依存してなくないですか？？

973 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 11:55:33.35 ID:9JnO8SDY.net

正しくは、
L=mv(t)^2/2-qφ(t,x)+qv(t)•A(t,x)-1/2∫(ε_0E^2(t,x)-1/μ_0B^2(t,x))dx^3
でしょ、

974 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:03:58.08 ID:???.net

>>972
陰には依存してますけど

975 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:04:45.60 ID:???.net

>>974
あなたはまず日本語から勉強したほうが良いかと思います

976 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:08:28.05 ID:???.net

>>975
いやあなたでしょwww
まずどこがおかしいか教えて下さいwww

977 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:22:40.34 ID:???.net

陽に依存する、てどういう意味だかわかりますか？

てか私の気になるのはそこではないですけどまずはそこからですね

978 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:30:58.45 ID:???.net

>>977
陽に依存とは直接的にその中に入っていること
陰に依存とは何か他の関数を通じて依存すること
L［x(t),v(t),t］=v^2+x^2+t
ならtにxとvを通じて陰に依存しているが
tにように依存しているよね？

979 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:31:30.03 ID:???.net

>>977
>>978
というかこんなことも
わからないんですね

980 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:32:45.27 ID:???.net

>>978
971 名前:ご冗談でしょう？名無しさん [sage] :2019/12/31(火) 11:45:19.28 ID:???
>>969
え？そのラグランジアンはxにもtにも「陽」には依存してませんよね？


では、これはどういうことなんですか？

981 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:34:04.48 ID:???.net

>>980
力学変数の引数以外としてラグランジアンにはいってないので陽に依存してませんよね？

982 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:34:46.73 ID:???.net

>>981
φ入ってますけど？

983 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:37:21.81 ID:???.net

φも力学変数だからってことですか？

だとしても、だからなんだって感じですね

ラグランジアンは並進対称性持ってませんよ？

984 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:37:54.07 ID:???.net

>>982
φとAは力学変数ですよね？
電磁場をいれないならそらエネルギーも運動量も保存しないのはわかりますけど
電磁場をいれたときは電磁場自身がエネルギーと運動量をもつんですよ
そんなこともわからないんですね

985 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:38:43.76 ID:???.net

>>984
だとしても、ラグランジアンは並進対称性を持ちませんよ？

986 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:39:16.62 ID:???.net

>>982
やっぱり陽に依存の概念が分かってないんじゃん

987 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:39:45.05 ID:???.net

>>986
ラグランジアンは並進対称性持ってないですけど？

988 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:40:16.31 ID:9JnO8SDY.net

(^バ^)

989 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:40:22.03 ID:???.net

陽に依存は間違ってました
ごめんなさい

990 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:41:37.59 ID:???.net

>>983
つまりラグランジアンの対称性というのは
例えばt並進なら
L［q1,q2,...,qn,q’1,...,q’n,t］なら
L［q1,q2,...,qn,q’1,...,q’n,t+a］-L［q1,q2,...,qn,q’1,...,q’n,t］=0
ってことですよ
qkってのはxとかφです

991 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:42:23.32 ID:???.net

>>987
持ってます

992 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:44:47.51 ID:jRzKnySS.net

>>991
示してください

微分の分だけずれますよね？

993 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:46:54.27 ID:???.net

>>992
陽に依存してないからです

994 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:47:51.02 ID:???.net

>>992
だから陰に依存している部分は対称性を考えるときは変えないところということがわかりませんか？

995 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 12:49:04.31 ID:jRzKnySS.net

>>994
変えますよね

なんで特別扱いするんですか？

996 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 13:01:13.35 ID:???.net

それが陰と陽の違いです

997 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 13:04:20.87 ID:???.net

次スレお願いします

998 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 13:04:36.94 ID:???.net

>>995
言い方難しいけど
時間並進空間並進はその時空間そのものの対称性だから
陽に現れるとその時空自身が系を決定するけど
陰に現れるとき例えばφは時空そのものではない

999 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 13:12:50.01 ID:jRzKnySS.net

>>998
仮にそうだとするなら、上の場合にネーターの定理を具体的に示してください

何が運動量になるんですか？

1000 ：ご冗談でしょう？名無しさん：2019/12/31(火) 13:14:20.24 ID:???.net

クソスレ

1001 ：2ch.net投稿限界：Over 1000 Thread

2ch.netからのレス数が1000に到達しました。