Quarks の回答履歴

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  • 回転する円盤上の点からみた外の固定点の速度

    不可解なタイトルですみません。 このことが疑問で解決できずにおり悩んでおります。 添付の図をご覧ください。シチュエーションはとてもシンプルでして、回転している円盤があり、円盤上の色々な点(A-D、円周に近い側、中腹、中心付近)に人が立っており、円盤の外の点P(固定点)を眺めているとします。この場合、それぞれの人が感じる速度に違いはあるでしょうか。 私の考えが間違っていなければ、計算では、どの人が感じるPの速度(PのA、B、CまたはDに対する相対速度)に変わりはないと思われます。 XY座標を円盤に張り付けたとして、 Vp/a = Vp – Va Vp/b = Vp – Vb Vp/c = Vp – Vc Vp/d = Vp – Vd A – D はすべて円盤に張り付けたXY座標上で固定点なので、Va = Vb = Vc = Vd = 0 (これらはすべて絶対速度はなく円盤に張り付けたXY座標上の速度)となり、Vp/a = Vp/b = Vp/c = Vp/d はすべて同じになります。要するに、これらの相対速度は、Pの座標系(円盤)に対する速度と理解しています(間違っておりましたら、ぜひご指摘ください)。 ということで、どの相対速度も同じ、つまりどの点からみてもPの速度は変わらない、という結果になるのですが。 感覚として理解できずにおります。といいますのも、A点は円周に近いため(Aから円盤の中心までの距離が長いため)、 その絶対速度はBやCに比べて速いはずです。ならば、外の固定点PをAが見た場合、BやCから見るよりも速く見えそうなものですが、 どうでしょうか。 ただ確かに、メリーゴーランドの中心付近にいる人と、円周付近にいる人とが、外に固定して立っている人をみた場合、感じる速度に違いは なさそうです。 このように、いったいどれが正しく、間違っているならばどうして間違っているのか、がわからず、とても悩んでおります。 もしかしたら、とても単純、もしくは基本的な問題かも知れない危惧しておりますが、真剣に悩んでおりまして、 どうかご教示頂きたく、よろしくお願いします。

  • 回転する円盤上の点からみた外の固定点の速度

    不可解なタイトルですみません。 このことが疑問で解決できずにおり悩んでおります。 添付の図をご覧ください。シチュエーションはとてもシンプルでして、回転している円盤があり、円盤上の色々な点(A-D、円周に近い側、中腹、中心付近)に人が立っており、円盤の外の点P(固定点)を眺めているとします。この場合、それぞれの人が感じる速度に違いはあるでしょうか。 私の考えが間違っていなければ、計算では、どの人が感じるPの速度(PのA、B、CまたはDに対する相対速度)に変わりはないと思われます。 XY座標を円盤に張り付けたとして、 Vp/a = Vp – Va Vp/b = Vp – Vb Vp/c = Vp – Vc Vp/d = Vp – Vd A – D はすべて円盤に張り付けたXY座標上で固定点なので、Va = Vb = Vc = Vd = 0 (これらはすべて絶対速度はなく円盤に張り付けたXY座標上の速度)となり、Vp/a = Vp/b = Vp/c = Vp/d はすべて同じになります。要するに、これらの相対速度は、Pの座標系(円盤)に対する速度と理解しています(間違っておりましたら、ぜひご指摘ください)。 ということで、どの相対速度も同じ、つまりどの点からみてもPの速度は変わらない、という結果になるのですが。 感覚として理解できずにおります。といいますのも、A点は円周に近いため(Aから円盤の中心までの距離が長いため)、 その絶対速度はBやCに比べて速いはずです。ならば、外の固定点PをAが見た場合、BやCから見るよりも速く見えそうなものですが、 どうでしょうか。 ただ確かに、メリーゴーランドの中心付近にいる人と、円周付近にいる人とが、外に固定して立っている人をみた場合、感じる速度に違いは なさそうです。 このように、いったいどれが正しく、間違っているならばどうして間違っているのか、がわからず、とても悩んでおります。 もしかしたら、とても単純、もしくは基本的な問題かも知れない危惧しておりますが、真剣に悩んでおりまして、 どうかご教示頂きたく、よろしくお願いします。

  • 物理のエッセンス 力学

    滑らかな水平面と曲面をもつ質量Mの台が静止している。 質量mの小球Pが速さv0で台に飛び乗ってきた。 Pが台上最も高い位置に来た時の台の速さVを求めよ。 Pがあがった高さhを求めよ。 という問題で、解答には 「水平方向には外力がないので、運動量保存則が成り立つ(鉛直方向は重力があるのでダメ)。」 と書かれていたのですが、納得いきません。 重力も台から受ける反作用によって、打ち消される(つまり、鉛直方向でも運動量保存則が成り立つ)と思います。間違ってますか?

  • v-tグラフの問題を教えてください

    物理の問題がわかりません。 教えてください! 物体が直線上を運動している。 この物体の運動が図のように表されるとき、以下の問いに答えよ。(画像左) 図内の点線は時刻35sにおける接線である。 (問 物体が運動を始めてから止まるまでのv-tグラフを描け。(画像右)    ただし、時刻0sから10sまでとし、時刻30sから40sまでは等加速度直線運動である。 この問題のグラフの描き方がわかりません。 よろしくお願いします!

  • 物理学について質問です

    いろいろ調べたんですけど、どうしてもこの1問だけわかりません 誰か教えてください 密度が一様でない、長さLの棒ABがある (1)B端を台の上の端に置き、A端を力Faにより支持すると水平になった (2)A端を台の上に置き、B端を力Fbにより支持すると水平になった この棒の質量と重心の位置を求めたい (1)問題を解くのに適した座標軸と原点を求めよ (2)状況(1)、(2)のそれぞれに関する釣合の式を立てよ (3)(2)を解いて、この棒の質量と重心の位置を求めよ よろしくお願いします

  • 物理の問題が分かりません

    次の問題がわかりません。どなたかよろしかったら解き方を教えてください。 「物体を垂直方向に投げたとき、高さhで初速度の1/3になる。物体が頂点に達したときの高さを求めよ。」 解答をみると9h/8になるのですがどうしてそうなるのかがわかりません。 よろしくお願いします。

  • <2/25まで>物理II衝突によるエネルギーの変化

    高2物理IIの衝突による力学的エネルギーの変化についての問題です。 ●なめらかな水平面上で静止している質量Mの小球Bに、速度vで進んできた質量mの小球Aが一直線上で衝突した。2球間の反発係数をeとするとき、2球の運動エネルギーの和は、衝突の前後でいくら変化するか。ただし、衝突後の小球Aの速度をv'、小球Bの速度をV'とする。 よろしければ詳しい解説もお願いします ちなみに、今月の26日にテストがあるので明日の午後11:00までに回答していただけると幸いです。 最後にここまで読んでくださった皆様、ありがとうございます _(._.)_

  • 物理学(運動方程式)

    この問題の解き方を教えて下さい。よろしくお願いします。 あるロケットが相対速度u0で単位時間あたり質量μの燃料を噴射して上昇している。 ロケットの燃料噴射前の質量をm0、初速度をv0 = 0とする。 このとき時刻tにおける速度を求めよ。 答え・・・ u0 log (m0 /( m0 - μt)) - gt 上方を正として、 噴射前:p(t) = m0 v 噴射後:p(t+Δt) = (m0 - μΔt)*(v + Δv) + μΔt (v - u0) f = -mg ここまでは合ってると思うのですが、運動方程式の立て方が分かりません。

    • ベストアンサー
    • tki-
    • 物理学
    • 回答数2
  • 高校物理 解説お願いします!

    (1)トランスの1次コイル側に100Vの交流電流を接続したところ、 2次コイル側に3.3Vの電圧が生じた。2次コイルに抵抗を接続すると3.1Aの電流が流れた。 この時1次コイルに流れる電流は[ 1 ]Aである。 ただし、トランス内部のエネルギー損失はないものとする。 (2)位置x[m]にある媒質の時刻t[s]における変位y[m]がy=0.1sin4π(t-2x)と表されるとき 振幅は[ 1 ]m、周期は[ 2 ]s、波長は[ 3 ]mとなる。 (3)小球を初速度[ 1 ]m/sで鉛直上向きに投げたところ 6.0s後にもとの高さに戻ってきた。 ただし、重力加速度の大きさを9.8m/s^2とする。 よろしくおねがいします(><

  • 音波の反射について

    音波が反射する時、開口端だったら自由端とみなして山は山で反射して、閉口端だったら固定端となるから山は谷で反射するんですか?? でも開口端反射は密を疎にして反射しますよね?閉口端は密を密のまま反射するし... 波の図を書いてみてもどうしても両者を同時になりたたせられません! どちらかが間違ってるんでしょうか。。。 混乱していて何が何だか分からなくなってしまいました どなたか音の反射について教えてください(T-T)

  • 変圧器の公式について教えてください。

    以前、質問したのですが、回答がいただけず、再投稿です。 少し長い質問ですので、まずは最も疑問な点を質問します。 Q0 変圧器の公式 V1:V2=N1:N2 がよく分かりません。 この公式の基は、コイルの相互インダクタンスだと思いますが、2次コイルの誘導起電力には、1次コイルの単位長さ当たりの巻き数n1や鉄芯などの透磁率μは、影響しないのでしょうか? 特に、単位長さ当たりの巻き数は、大きく影響するように思うのですが・・・ 例えば、1次コイルの巻き数の総数N1が同じでも、単位長さ当たりにした場合、仮に倍/半分違えば、生じる磁束が倍/半分になり、2次コイルで発生する誘導起電力も、倍/半分になるような気がします。 この点だけでも、どなたか教えてください。よろしくお願いします。 **** 以下は、以前、投稿した質問です。 ******* 変圧器の透磁率などについて教えてください。 高校物理の参考書を見ながら、2次試験対策をしているところです。 参考書では、まず、コイルの相互誘導の項で、相互インダクタンスの公式を導出しています。 その際、1次コイルと2次コイルを貫く鉄芯の透磁率をμとし、 直流電源に接続された1次コイルに生じる電流の変化により、2次コイルに生じる誘導起電力V2は、 V2 ∝ -n2Δφ2/Δt ∝ -μ・n1・n2・ΔI1/Δt (∝:比例,n:コイルの単位長さ当たりの巻き数) となり、ここで、M ∝ μ・n1・n2となる定数Mを相互インダクタンスとして定義し、 V2=-M・ΔI1/Δt と公式を導いています。 次の変圧器の項では、相互誘導を利用し、交流の電圧を変える装置として、変圧器が紹介され、 V1=-N1Δφ/Δt, V2=-N2Δφ/Δt より、 V1:V2=N1:N2と電圧はコイルの巻き数に比例するという公式が示されています。 Q1 なぜ、交流変圧器では、1次コイルと2次コイルを貫く環状の鉄芯などの透磁率が、2次コイルの誘導起電力のパラメーターにならないのでしょうか? また、変圧器の誘導起電力の式では、1次コイルの磁束も、2次コイルの磁束も、ともにφとなっており、φ1,φ2とはなっていませんが、変圧器とした段階で、透磁率が極めて高く、φ1=φ2とみなすのが通常ということでしょうか? Q2 相互インダクタンスの公式の導出において、n2が各コイルの巻き数ではなく、ソレノイドのように単位長さ当たりの巻き数をパラメータとしている点がよく分かりません。 2次コイルを貫く磁束φ2については、 φ2 ∝ φ1 ∝ μn1I1 のように単位長さ当たりの巻き数に比例するというのは理解できるのですが、誘導起電力V2については、 V2=-N2・Δφ2/Δt ∝ -μ・n1・N2・ΔI1/Δt (N2は2次コイルの巻き数) とすべきではないかと思います。 コイルの巻き数と単位長さ当たりの巻き数が、コイルを貫く磁束とどう関係しているのか、さらに誘導起電力とどのように関連しているのかが良く分かりません。 以上、よろしくお願いします。

  • 物理の力積の質問

    水平な床上に質量M[kg]の台車を置き、台車の上に質量m[kg]の物体をのせた。 物体と台車の間には摩擦があるが、車輪と床との摩擦は無視できるものとする。水平方向で右向きに物体にVo[m/s]の初速度を与えたところ、そのうち、物体と台車の速度が等しくなった。この等しくなったときの速度を求めよ。 このときの物体と台車の速度が等しくなったときとはどういう意味でしょうか? 物体に、初速度を与えているのになぜ台車の速度と同じになることがあるのですか そもそも台車は動いていないんですよね・・?? すいません、丁寧な解答おねがいします

  • 物理の力積の質問

    水平な床上に質量M[kg]の台車を置き、台車の上に質量m[kg]の物体をのせた。 物体と台車の間には摩擦があるが、車輪と床との摩擦は無視できるものとする。水平方向で右向きに物体にVo[m/s]の初速度を与えたところ、そのうち、物体と台車の速度が等しくなった。この等しくなったときの速度を求めよ。 このときの物体と台車の速度が等しくなったときとはどういう意味でしょうか? 物体に、初速度を与えているのになぜ台車の速度と同じになることがあるのですか そもそも台車は動いていないんですよね・・?? すいません、丁寧な解答おねがいします

  • 棒が釣り合う条件

    半径がaの空洞の半球があります。 この半球の空洞側を上にして、机の上に固定します。そして、半球の淵に2sの長さのまっすぐで均一な棒を半球の直径上に置きます。もし、棒の中心(重心)が半球の外側にあったら 、棒は半球の外側に滑り落ちます。 ここで、問題ですが、この棒が半球の淵にとどまり、棒の端が半球の内側に引っかかり、バランスがとれる時、aとsの関係を求めて下さい。 棒の端と半球の内側の面との摩擦は0とします。

  • 教えて下さい

    耐圧25〔V〕で静電容量30〔μF〕のコンデンサと、耐圧60〔V〕で静電容量10〔μF〕のコンデンサを直列に接続したとき、その両端に加えることができる最大電圧V の値を教えて下さい。(計算方法)

  • 力学です。大学のテストなんですが

    質量mの物体がぶら下がっている。 そこに質量2mの物体を水平方向から衝突させる。 次の問いに答えよ。            |                          |   ○→   ○        1.弾性衝突するとき衝突直後の振り子の速さと振り子が降りあがる最高の高さを求めよ 2.衝突後2つの質点がくっついてしまうとき衝突直後の振り子の速さと振り子の速さと振り子の最高の高さを求めよ 詳しく解説してくださると助かります 図を描いてみたんですが失敗していたらすいません、気にしないでください

  • 明日の朝までにお願いします!波の問題です!

    ある正弦波がy(x,t)=0.3sin(5.0x-2.0t)と表された。 この正弦波の振り幅を0.30mとするとき、波長、振動数、波の速さを求めなさい。 という問題です! 波長は、2π÷5でいいんですよね? 振動数と波の速さの求め方がわかりません! よろしくお願いします!!!

  • 誘導起電力における電場の大きさ

    電気抵抗値Rの抵抗で半径aのリングをつくり、そこに磁場をかけ磁束の大きさを大きくしていくと、誘導起電力がリングに発生するのはわかるのですが、 そのとき発生している電場の大きさを求めるにはどうすればよいでしょうか?? よろしくお願いします。 ※解答には円周の長さに電場をかけたら電圧になっていました。

  • 定在波の条件式の解き方

    y1= Asin(wt-kx) として x=L の位置に垂直な壁を置き、x軸の負向きに進行する反射波y2を生じさせた。 するとx>Lには波が存在しなくなった。 x=Lでは入社した波y1と反射波y2が打ち消し合って(y1+y2)が常に0であるとして。反射波を求めよ という問題で 二倍角の公式を使って合成波を y(x,t) = y1+y2 = 2A cos(-kx -(φ/2))sin(wt+(φ/2)) という式の結果を計算できました。 そこから y(L,t) = 2Acos(-kL-(φ/2))sin(wt+(φ/2)) として時間によらず振幅がゼロになるので -kL-(φ/2) = π/2 として結果 φが-2kL-π y2=Asin(wt+kx-2kL-π) までちゃんと導出できたのですが。 その次の問題で 更に上記の場合、x=0 でも常にy1+y2=0となるためのLの満たすべき条件を求めよという問題がわかりませんでした。 解説では y(x,t) = 2Acos(-kx+kL+π/2)sin(wt+φ/2) と条件からなる と書いてありそこから0を代入すると L=nπ/k と書いてあったのですがここで質問です。 なんで条件から y(x,t) = 2Acos(-kx+kL+π/2)sin(wt+φ/2) がぱっとでてくるのか そして最後の導出はそこから kL+π/2 = nπ+π/2 で答えを求めているのですが 問1では 条件式にn を用いなかったのに なぜ問2ではnという定数が用いられているのでしょうか。 このような応用問題まで理解が及ばず悔しいです。ご迷惑おかけしますがご教授お願い申し上げます。

  • 波動の問題についての質問

    波長8m、周期8s、速さ1m/s の波が x=12[m]の位置にある壁に反射し、反射した波が x=-12[m]に到達した時のx=-6[m]における変位を求める。という問題の解説をお願いします。 添付した画像は t=0[s]における波の変位です。