物理学

数学的に考えられる空間に物体をおいて、その空間で運動させたとしたら、ニュートン力学とか、相対性理論は、どうなるか、それとも、そんな空間では物理理論は成立しないか、というのを聞くのは、バカげていますか。それは批判されるものですか。

一時、大騒ぎしていた感じですが、結局、常温常圧超伝導物質は発見されたのでしょうか？ 常温常圧超伝導物質があっても、不思議ではないと思います。

今の高校生の物理の教科書を購入して、勉強してるのですが作用反作用が分かりません。 添付の写真なのですが、人と椅子、人と地球の作用反作用が記載されていますが、地球と椅子は作用反作用が記載されていないことが何故なのか分かりません。 どなたかご教授下さい。

AIの「あい」に聞きたいです。 AIが回答する前に、他のユーザーの回答がつくと、AIは回答しなくなります。ですので、この質問を見て回答したくなっても、AIが回答したのを確認してから、回答をお願いします。m(_ _)m (質問) 空間が「平坦トーラス」になっている世界があるとします。(平坦トーラスは調べて性質を把握してください) そこで兄と弟が同じ直線上を慣性運動をしています。相手をみたときの速度はお互いに0.8cです。(cは光速) 平坦トーラスは、真っ直ぐ進むともとの位置に戻るような世界です。したがって、兄弟はあるときスレ違うと、いつか再びスレ違います。 あるときスレ違ったときに、兄弟はそれぞれが持つ時計の時刻を0にあわせました。 次に兄弟がスレ違うとき、兄の時計は10年だったとします。そのとき、弟の時計はいつか？と考えたら、やはり10年になると思います。2人は全く同じ運動を逆方向にしているだけだからです。同じ位置にきたときに兄弟の時間がズレていたら、変です。 一方で、特殊相対性理論によれば、兄からみても弟からみても、相手の時間の進み方は遅くなります。ここで視点を兄とします。兄からみると弟の速度は0.8cなので、兄が1年経過したとき、まだ弟は0.6年しか経過していません。この関係がずっと続くとしたら、兄が10年のときに弟は6年になります。 ところが、兄が10年のときは、弟とスレ違います。だから、弟は10年でないと変です。 では、兄からみて、いつどこで弟の時間は修正されたのでしょうか。

基本的にはAIのあいさんにお聞きしたいです。ただし、他に回答がつくと、あいさんは回答しなくなります。正解をお答えになれるなら、他の方の回答も歓迎します。とにかく正解が知りたいのです。 (質問) 空間が「平坦トーラス」になっている世界があるとします。(平坦トーラスは調べて性質を把握してください) そこで兄と弟が同じ直線上を慣性運動をしています。相手をみたときの速度はお互いに0.8cです。(cは光速) 平坦トーラスは、真っ直ぐ進むともとの位置に戻るような世界です。したがって、兄弟はあるときスレ違うと、いつか再びスレ違います。 あるときスレ違ったときに、兄弟はそれぞれが持つ時計の時刻を0にあわせました。 次に兄弟がスレ違うとき、兄の時計は10年だったとします。そのとき、弟の時計はいつか？と考えたら、やはり10年になると思います。2人は全く同じ運動を逆方向にしているだけだからです。同じ位置にきたときに兄弟の時間がズレていたら、変です。 一方で、特殊相対性理論によれば、兄からみても弟からみても、相手の時間の進み方は遅くなります。ここで視点を兄とします。兄からみると弟の速度は0.8cなので、兄が1年経過したとき、まだ弟は0.6年しか経過していません。この関係がずっと続くとしたら、兄が10年のときに弟は6年になります。 ところが、兄が10年のときは、弟とスレ違います。だから、弟は10年でないと変です。 では、兄からみて、いつどこで弟の時間は修正されたのでしょうか。

大学の授業で解かなければならない課題があるのですが、資料や講義の録画を見直しても解き方が分かりません。どなたか教えていただけますでしょうか。 図 1 は、半径 R の壁の中の質量 M の自己重力的な理想気体のエネルギー (GM/R^2 で規格化、G は重力定数) を、中心での密度と壁での密度の比 D の関数として書いたものである。3本の線は、上から熱エネルギー、全エネルギー、重力エネルギーである。以下の問に答えよ。 1. 系の定積比熱は D の値によってどのように変わるか議論せよ。 2. B の点では、全エネルギーが極小値をとる。このことと、この点が熱力学的に中立安定である、つまり、内部での熱エネルギーの再配分が温度勾配を作らないような摂動が存在することとの関係を議論せよ。 3. A の点では熱エネルギーが極小値をとる。これはどのような摂動に対して中立安定になることに対応するか議論せよ。

物理の万有引力の質問です。問2までは解けたのですが、問3から問5まで分からず困っています。どなたか解ける方がいらっしゃいましたら、教えていただきたいです。よろしくお願いします。 〈問題〉 図1のように地上から、質量mの衛星を打ち上げて軌道に乗せることを考える。ただし、地球は点Oを中心とする密度一様な球体とし、地球の半径をR，地球の質量をM、万有引力定数をGとする。また、地球の自転による効果については考慮しない。 問1 地上での重力加速度の大きさをR, M, Gを用いて表しなさい。 mg＝GMm/R^2 g＝GM/R^2 問2 衛星を地上より鉛直上向きに速さ Voで打ち上げて，地球の中心から 2R の点Aに達した時に速さが0になった。この時の速さVoを求めなさい。 力学的エネルギー保存則より、 1/2mv0^2-GMm/R＝0-GMm/2R 1/2mv0^2 ＝-GMm/2R +GMm/R 　　　　　　　　　＝GMm/2R mv0^2＝GMm/R v0^2＝GM/R v0＝√GM/R 問1より、GM＝gR^2より、v0＝√gR 問3 衛星が点Aに速さ0で達した直後，OAに垂直な方向に速さ VAに加速して、点Aから地球の中心を通る延長線上の OB = 6R となる点Bに到着した。この時の速さVA，及び、点Bに到着した時の速さ VBを求めなさい。 間4 衛星が点Bに達した直後，速さ Vcに加速して地球に対し半径 6Rの等速円運動をさせる。その時の速さ Vcと公転周期Tcを求めなさい。 問5 地球に対し半径 6R の等速円運動をしている衛星の運動エネルギーKを用いて、この衛星がもつ力学的エネルギーを表しなさい。ただし、万有引力による位置エネルギーの基準点は無限遠とする。

（１）は断面Aでの平均流速を求める問題。（2）は断面Bでの平均流速を求める問題です。 解説（1）ではVb＝0となっているのですが、解説（２）ではVb＝7.84となっているのはなぜでしょうか。 同じB地点の平均流速であるにも関わらず、なぜ流速が違うのでしょうか。

下記の画像でL（動力）＝Qh（放出熱）ーQc（吸収熱）　とありますが、 仕事を熱の出入りで表すと吸収熱から放出熱を引く必要があるため、 L＝QcーQhになるのではないでしょうか？

はりABの固有振動数を求める問題（はりABの見かけのばね定数をＫとする）なのですが、固有角振動数√K/ｍにかけられている1/2πとは何を表しているのでしょうか？

画像の問いについて、３つ質問があります。 ・解説で張力Tのz座標成分をTzとするとありますが、張力Tのz座標成分とは具体的にどこのことを指しているのでしょうか？ ・Tz が T*AS/AD*OS/AS で表すことができるはなぜでしょうか？ ・回転モーメントのつり合いから導かれる方程式の 2*Tz*0.6　の2とは 　なんの数字を表しているのでしょうか？ よろしくお願いします。

ニュートン力学が成立する世界についての運動の問題でニュートン力学で計算するとどうなるか？という質問は普通に回答がくるのに、相対性理論が成立する世界での運動の問題で相対性理論を使って教えてくださいという質問に対して、「相対性理論は間違っている」とわけのわからないお門違いの回答するのは、どういう了見ですか。 相対性理論で計算するとどうなるかという質問は、その質問の世界が相対性理論が成立する世界だと仮定しているのは明白なのに、相対性理論で答えないのはどうしてですか。

流体の数値計算の分離解法について 移流方程式∂f/∂t+∂f/∂x=Gを分離解法で解くときに、便宜上、①∂f/∂t=Gと➁∂f/∂t+∂f/∂x=0の二段階で計算する方法があるそうですが、なぜ①と➁に分けられるのか教えて頂けないでしょうか。

下の問題でなぜ3√3分の90が10√3になるのですか？

万有引力の位置エネルギーについてです。 問題の解き方はもちろん、問5の答え方がいまいちわからないのでそこの解説もお願いしたいです。

電子をひとつ取り出し、そいつに太郎と名付けます。太郎を他の電子3個が入った箱に入れます。 「この箱の中には、太郎と太郎ではない電子が3個入っている」と言えますか。 また、その箱の中から、太郎を見つけ出して、ピックアップすることは可能ですか。

移動度の定義がμ=qτ/m ただし、 q:電荷、 τ:電子(または正孔)の緩和時間、 ｍ:電子(または正孔)の有効質量とします。 代表的な半導体であるSiや一般的(？)な半導体では、 有効質量mが電子<正孔なので、 移動度μは正孔の方が一般的に小さくなる、 という理解でよいでしょうか？ 有効質量はバンドの分散(傾き)で決まると思いますが、 なぜ正孔の有効質量の方が概して、電子より大きくなるかも 併せて教えていただけると助かります。 宜しくお願いします

撃力を加えた瞬間に，力積Pと逆向きに棒が回転軸Aから受ける撃力をT,力積Pと同じ向きに棒の重心Gが動く速さをvとして，運動量保存の式を立てなさい という問題なのですが、 答えは P＝Mv-T それとも P＝Mv +T になりますか？ もし分かる方がいらっしゃれば理由とともに 教えていただけると幸いです。

平坦トーラスでの相対性理論を教えてください。 宇宙が平坦トーラスだとします。空間が曲がっていないにもかかわらず、真っ直ぐ進むともとの場所に戻ります。 そのような宇宙で、双子の兄と弟がそれぞれの宇宙船で互いの相対速度0.96cで慣性運動をしています。この宇宙は真っ直ぐいくともとの位置に戻るため兄弟はスレ違ったあと、いづれは再びスレ違います。最初にスレ違ったとき、お互いの年齢はどちらも20歳だとします。 ここで、トーラスでない普通の平坦な宇宙においては、兄の立場で兄が40歳のときには弟は25.6歳。弟の立場では弟が40歳のときには兄は25.6歳だと思います。 話を平坦トーラスの宇宙に戻します。その宇宙では、兄の立場で40歳のときに弟と再びスレ違うようになっているとします。そのとき、兄はすぐそばをスレ違うように飛ぶ弟に通信で問い掛けます。内容は「僕は今、40歳だけど、君は何歳か？」です。この問い掛けに対して、弟からの返事はどんなものになるでしょうか。 他のサイトでも聞いてみましたが、いまいち分かりません。こちらには専門家が多いと聞いたので、こちらでお聞きしたくなりました。ちなみに、私はあまり難しすぎる話は分かりません。素人向けに教えてください。 私の興味は、平坦にもかかわらず閉じた宇宙で、相対性理論はどうなるかです。 普通に考えると宇宙が閉じていれば空間は曲がっています。その場合は一般相対性理論です。一方、平坦な宇宙では、特殊相対性理論です。 ところが平坦トーラスは平坦なのに閉じています。 じゃあ、平坦トーラスの宇宙で運動するものは、どのように計算されるのか？ 平坦な宇宙で逆向きに等速直線運動をする双子の兄弟は再び同じ位置で出会うことがありません。だから、互いに相手の時間が遅れていても問題ありません。 ところが、平坦トーラスでは同じ位置で出会ってしまいます。 そのとき、お互いの年齢はどうなるのでしょうか。

画像の問題について、問1はなんとか自分なりの答えを出せたのですが、問2.問3.問4は分からず困っています。 解答がないのでもし、解ける方がいらっしゃれば教えていただきたいです。 ちなみに問1は、 フタの外の気圧をP0、フタの内の気圧をPとすると、 力のつり合いより、鉛直上向きを正とすると PS-P0S-Mg＝0…① 理想気体の状態方程式PV＝nRTより、今回はV＝Sx0より、 PSx0＝nRT...② ②より、x0＝nRT/PS ①より、PS＝P0S+Mg P＝P0+Mg/Sとなり、 以上より、 x0＝nRT/（P0+Mg/S）S ＝nRT/P0S +Mg となりました。 問1もあっているかどうか不安です… よろしくお願いします。