- ベストアンサー
てこの原理がよく理解できません。
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
素人ですが私なりの理解として回答します。 仕事量で考えてみましょう。 50kgの力で20cm動かす仕事量は1tのものを1cm動かす仕事量と同じです。 エネルギー保存の法則とは矛盾していません。 イメージ的には「小さい力」で「長い距離」移動させるエネルギーを 「大きい力」で「短い距離」移動させるエネルギーに変換している感じです。
その他の回答 (3)
- debukuro
- ベストアンサー率19% (3635/18948)
たとえて言えば １０ｋｇのものを運ぶことは出来ないが１ｋｇのものなら運べる人がいます このとき１ｋｇに分割して１０回運べば合計で１０ｋｇを運んだことになります この場合は移動した距離が１０倍になるので １０ｋｇを一回と １ｋｇを１０回では どちらも距離と運んだ量の積は同じになります
- merlionXX
- ベストアンサー率48% (1930/4007)
物理と言うより小学校理科の問題ですね。 要は、50kgの力で１tの物体を作用点で1cm動かすためにてこの反対側（力点）をいったいどれだけ動かさなければいけないかということでしょう。 このページがわかりやすいのでは？ http://www.nipponhyojun.co.jp/search/rika/ri_09/cont_01.html
- umota
- ベストアンサー率46% (150/324)
この場合のエネルギーとは 重さ × 移動距離 摩擦等の損失を無視すれば 50Kg で 1m 移動するのと 1t で 5cm 移動するのは 同じエネルギー量です。
関連するQ&A
- 新課程の範囲（似た質問はありますが・・・＋長文です）
ほかの回答をいろいろ見たのですがいまいち分らないことがあるので、質問します。 １、物理Iの範囲について 旧課程の力学分野（熱力学含む）は 物体の運動（相対速度、落下運動etc） 運動と力（作用反作用の法則、フックの法則、運動方程式、慣性の法則、摩擦、慣性力、モーメント、偶力etc） 運動量（力積、運動量保存則、反発係数etc） エネルギー（仕事、力学的エネルギー保存則、保存力etc） 熱とエネルギー（熱容量、比熱、ボイル・シャルルの法則etc） としたとき何が追加されて何が消えたか指摘してもらえませんか。 ２、波動分野は変わってなかったと思うのですがあってますか？ ３、電気分野はだいぶ減ったみたいなのですが、なんが減ったか具体的に教えてくれませんか？（できれば追加分も） ４、原子分野はなくなったのですか？ 大変ですけれど教えていただけたら幸いです。
- 締切済み
- 大学・短大
- 運動量保存の法則の成立のポイント
こんにちは、いつも勉強させてもらっています。 不明瞭なタイトルですみません。物理の問題で、運動量保存の法則が使えるか否かを判断するのに、こういう考えではどうかという私の考えを添削・確認頂きたく質問投稿いたしました。どうか宜しくお願いします。 運動量保存の法則が成り立つか否かは、「外力がその系に働いているか否か」、で決まるということをよく習いました。しかし、その外力としてどういうものが含まれるのかが、よく疑問に挙がります。たとえば、重力、たとえば、摩擦力などがよく質問にあがるのではないかと思います。 外力という考えを持ち込むよりも、 運動量保存の法則を当てはめたい物体の『質量・速度の変化が観測できること』がポイントではないかと思いました。運動量保存の法則は、作用反作用の法則から導かれる訳ですが、作用、反作用の力を受けた物体の質量が分からなければなりません。たとえば、質量m1の物体Aが速度vで地面にたたきつけられた場合、一般に運動量保存の法則は使えません。物体Aは地面（地球）から力を受け、地球も物体Aから同じ大きさの力を受けます。しかし、地球の質量も速度の変化を測定するのは「現実的には」不可能なので、運動量保存の法則は使えない、ということではないかと思っています。 また、キャスター付きのテーブル（質量m2）上で物体Aを速度vで滑らせると、摩擦力で速度が減速します。しかし、同じ大きさの摩擦力がテーブルにもかかるため、運動量保存の法則は適用できます。この場合、摩擦力は、いわゆる「外力」に含まれません。一方で、テーブルが地面に固定されている場合は運動量保存の法則は適用できません。テーブルに同等の摩擦力が働きますが、テーブルは地球に固定されており、地球の速度の変化を知ることはできないため、運動量保存の法則は使えません。この際、摩擦力は、運動量保存則を成り立たせないいわゆる「外力」になるかと思います。 重力はほとんどの場合「外力」として定義されますが、ある物体に地球からの万有引力が働いている場合、その物体もわずかながら地球に引力を及ぼし、作用・反作用が成り立ち、地球の質量・速度の変化がわかれば、運動量保存則を使えると思います（あくまで地球の質量・速度の変化がわかればだと思います）。 このように、運動量保存の法則が使えるか、使えないかを考える際、いわゆる「系に外力が働いているかどうか」という少々理解しにくい言葉よりも、「対象としている物体（たとえば、衝突の相手）についてその質量・速度の変化を観測できるかどうか」、と考えるのはどうかと思いました。もっと極端に言いますと、「作用の相手が地球かどうか（相手が地球、もしくは地球に固定されたものなら、運動量保存の法則適用不可）」、と考えるのはどうかと思いました。 以上ですが、皆さんにとって当たり前のことを申し上げているのかもしれないと心配しておりますが、 物理の諸問題を解く際のヒント、シンプルな考え方として、どうかと思いました。 もしかしたら、間違ったことを言っているかもしれないという心配もしており、どうか添削、訂正を 頂ければと思います。 宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 運動量方程式とは
質点（その集合としての剛体でも）の運動を記述するのに、 １．ニュートンの運動方程式 ２．それから誘導されるエネルギー保存式 があります。 さらに運動量保存方程式というものがあります。 運動量方程式を使うのは、バットにボールが衝突して飛んでいくというような問題に使われると思います。この場合、エネルギー保存は成立しないということになっています。 運動量保存式は、力積＝運動量の変化であり、 力積＝力×作用時間です。両辺を作用時間で割り、極限操作をすると、 力＝質量×加速度となり、運動方程式そのものになります。ということは、運動方程式＝運動量方程式＝エネルギー保存というように見えてしまいます。 エネルギー保存が成立しなくても運動量保存は成立するというところで運動量方程式＝エネルギー保存という考え方が成立していないということで矛盾となります。エネルギーが保存されなくても運動量はどうして保存されるのでしょうか。どのように考えるのでしょうか。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 作用・反作用 ⇔ 運動量保存則？
表題のように思っていましたが、運動量保存則だけでは物体が接触しても、そのまま、等速直線運動をする場合も含んでしまうので同値ではなく 作用・反作用 ⇒ 運動量保存則 しか成り立たないと思えました. それとも作用・反作用は二物体間の力の相互作用の関係を示しただけの内容であって、接触によって、力を及ぼすことまでを保証する内容ではなかったのでしょうか？もしそうだとすると物体の接触によって、力が発生することは力学では示すことのできない内容だったのでしょうか？
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 力積について
高校物理を独学で勉強している者です 最近「滑らかな曲面上を移動する物体」について勉強をしたのですが、解説によくわからない点がありましたので質問させて頂きます 解答に書かれてあった、 『滑らかな曲面上を物体が移動する時、物体にかかる力には (1)垂直抗力(2)重力 の二つがあって、 (1)は物体が移動する方向に鉛直に働く力なので仕事はしない (2)は「保存力？」である よって「力学的エネルギー保存則」が使える』 ということは理解できました その後には、 『外力（(1)と(2)）の力積を受ける為、運動量保存則は使えない！』 と書いてあったのですが、この記述がよく理解できません (1)は運動方向に垂直な力積なので、運動量保存則では無視して良い力積（つまり、もしこの物体に(2)の力は働いておらず、(1)の力だけしか働いていなければ運動量保存則が使える）なのではないでしょうか？ また、「(2)は力を分解すると運動方向にも力（力積）が生じている為、運動方向に対して運動量保存則が成り立たない」という認識は合っておりますでしょうか？ 当方独学で物理を勉強しており、頼れる人が誰もおりません どなたか物理に詳しい方がおられましたらご教示頂ければ幸いです
- ベストアンサー
- 物理学
- 運動量保存の法則について
この法則について違和感があります。 この法則ってある系において運動量が保存されるということのようです。 よくつかわれる状況としては２物体が衝突下前後で方程式を立て、さらにはね返り係数で方程式を立てるというものがあります。 今まで何とも思わず問題を解いてきましたが、ふと疑問に思いました。 エネルギー保存の法則なら完全弾性衝突以外だとエネルギーは保存されず、その失われる分を考慮しないといけませんが、運動量保存の法則だとお構いなしですよね？ 極端なことを言えば、衝突後運動量が０になっても方程式は立てられますよね？ ex) mv1+mv2=0 e=0 解法としては、はね返り係数でその衝突の性質を方程式で考慮しているので解ける、という風には理解できますが、運動量保存の法則の方程式だけを感覚的にみれば、エネルギー保存則が頭にあるせいか、どうしてもおかしな方程式に見えてしまう（失われる運動量が表わさないといけないのではないか）のは、やはり間違いですか？ 今一度、わたしのこの疑問に対応して、運動量保存の法則について教えてくれませんか？ よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 保存則（エネルギー、運動量、角運動量）はどのように適用すればよいのでしょうか？
大学編入の勉強をしているものです。力学なのですが、保存則（エネルギー、運動量、角運動量）にとてもつまずいています。 とても抽象的で申し訳ないのですが、 みなさんが力学の問題を解く上でのプロセスを教えてください。 （１）まず運動方程式か保存則（エネルギー、運動量、角運動量）を使うかの判断の方法。 （２）保存則を使おうと思うときはエネルギー、運動量、角運動量のそれぞれ成立するかは、どのように調べていけばいいのでしょうか？ 力学的エネルギーの法則は、摩擦力などがなく保存力のみなら成り立つとのことなので考えやすいのですが、 運動量、角運動量の場合は、解答を見ると「保存する」とある際も、どうしても「重力があるなら外力あるじゃん」と思ってしまいます。 （３）重力が作用しているときでも、重力は外力にはならないのでしょうか？ 水平方向、鉛直方向で考えればよいのでしょうか？ 長くなりましたがよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- アリストテレスの運動理論
物理の問題が分からないので、教えてほしいです。 アリストテレスの運動理論は、運動する物体には常に力が働いているとするもので、アリストテレスの運動理論を受け入れそうな身近な事例を挙げ、何が抜けているか(欠落している力)を考えなさい。また、アリストテレスの運動理論に反する事例を挙げなさい。 という問題と、 ガリレオは、思考実験から、アリストテレスの運動理論を否定する法則を導き出した。この法則は、20世紀、やっと可能になった人工衛星内で生活する人や物体の動きから一般の人にも納得・実感された法則である。 (1)この法則は何という法則か？ (2)ニュートンは、物質の持つこの性質を物体固有の量で示した。あなたにもある量です。この量とは何でしょうか？ という問題です。 解答よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- エネルギー保存の法則と運動量保存の法則
こんにちは。エネルギー保存の法則と運動量保存の法則の使い方の違いがわからなくなってきたので質問します。 以下は問題集中の問題と問いです。 問題： 「 なめらかで水平な床の上に、粗くて水平な上面を持つ質量Ｍの台Ｄが置かれている。台の上に質量ｍの物体Ａを置き、水平右向きに初速ｖoを瞬間的に与えたところ、Aが台上を運動し始めると同時に、台Dは床上をAと同じ向きに運動を始めた。 →ｖo ・・・・・ 物体Ａ・ ｍ・ ・・・・・・・・・・・・ 台Ｄ・ Ｍ ・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 問： 台Ｄと物体Ａが一体となって運動する速度Ｖoを求めよ。」 解答： 物体Aと台Dを一体と考えると、A,Dに働く水平方向の外力が０である。よって、A,Dの運動量の和が保存される。 よって、ｍ・Vo＋Ｍ・Vo＝ｍ・ｖo よって、Vo＝ｍ・ｖo／（Ｍ＋ｍ） [私の質問] この場合、エネルギー保存法則が成り立つと考えれば、 １／２・ｍ・ｖo^2＝１／２ｍ・Vo^2＋１／2Ｍ・Vo^2 ∴Vo^2＝ｍ・ｖo^2／（Ｍ＋ｍ） ∴Vo＝√（ｍ／ｍ＋Ｍ）・ｖo となり、結果が違ってくると思います。 この場合にエネルギー保存法則ではなく、運動量保存の法則を適用する理由（エネルギー保存法則を適用しない理由）は何でしょうか？ 解説を願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
