yammy-j の回答履歴

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  • 熱伝導方程式 クランクニコルソン法

    クランクニコルソン法の精度と安定性について調べているのですが、よくわかりませんでした。 何の値がどれくらいななると、精度がよく安定である、と言えるのでしょうか?

  • 熱伝導方程式 クランクニコルソン法

    クランクニコルソン法の精度と安定性について調べているのですが、よくわかりませんでした。 何の値がどれくらいななると、精度がよく安定である、と言えるのでしょうか?

  • 1回の常微分方程式解法について

    常微分方程式df/dt=g(t)で、関数fとtの数値的な関係を求める場合、ルンゲクッタ法が用いられることが多いと思います。特にtが時間の場合、g(t)は未来には影響しますが、過去には影響できないので解法としてもルンゲクッタ形式の解法になることはわかります。計算が一方向に進むというイメージです。 df/dx=g(x)でxが空間の関数だった場合、g(x)がxの±領域全体に影響を与えると考える場合、反復計算によって全体に影響しながら解を求めていくことは可能でしょうか。ただし、微分は1回しかありません。 2回微分だとSOR法のような反復計算が可能です。全体が影響を与え合いながら式を満たすfを求めていくことができますが、1回微分でもそのようにできるでしょうか。 独立変数がx(空間)に限定ですから時間という概念はありませんが、時間が含まれないということは時間的に変化しなくなった解と見ることもできます。 例えば、シューティングメソッドとか言うのだろうと思いますが、ルンゲクッタ法で一方向に向かって計算し、計算が領域の端部になったらその結果と境界条件を比較して収束が足りないならば少し変化させて再度ルンゲッタで計算する、すなわちルンゲクッタ法の収束計算というやり方もあるようです。 ルンゲクッタ法で計算するような問題を反復計算で計算領域がお互いに影響を与えながら計算する方法があったら教えて頂きたいのですが。境界条件が計算領域の両端にある場合、2点境界値問題というのでしょうか。これを解く方法ということにもなろうかと思います。手前の境界で与えられたものから出発し、もう片方の境界で計算結果と境界値を見合わせることになるのかもしれませんが。 よろしくお願いします。

  • 3次元固体中の波の進み方とそれを妨害する物

    3次元固体中を格子振動などの波は球面波のように等方的に綺麗に伝わっているのですか?スピーカー等の音源から生じる音波は何となく球面波として四方八方へ等しい速さで伝わって行くような気がするのですが、固体中はどうなんでしょうか。理想的に球状に伝わるのであれば各方向への波数は等しくkx=ky=kzとなるはずです。仮にもしもkyだけ他のkx,kzより大きければy方向へ伝わって行く波の波長はx方向,z方向より短くなると思いますが、こういう事が普通に有り得るのでしょうか。 もし球面波として等方的に波が広がるのではなく不均一で歪んだ形で固体中を波が伝わっていくのであれば、どういう状況の時にどのように波が伝播していくのか教えてもらえませんか。(例えば進行方向前方に格子欠陥や不純物などがあると向きが曲げられるや波長が変化する等) またこれらの要因がフェルミ面の形状との関係について知っている事があれば、併せてお願いします。

  • 熱による物質の融解と原子の振動

    一般に熱を与えると物質の原子の振動(格子振動)が激しくなると言われますが、格子振動の振幅が大きくなるのですか?それとも振動数が大きくなるのですか?運動エネルギーが大きくなるという点では振動数が大きくなって振動が激しさを増すという感じがするのですが、実際のところはどう変化するのでしょうか。 また高温になると物質が溶けていきますが、高温になる事によって振動が非常に激しくなり原子がその結合位置からどんどん飛び出ていって固体としてきちんとした結合が保てなくなったから起こるのですか? どなたかお願いします。

  • 2つの波形の重なり部分の面積を求めるには

    (x,y)座標の表形式のUV可視スペクトルデータが2つ(波形A,波形B)あります.例えば, 波形Aは,xの範囲が400~700nmで2nmきざみ, 波形Bは,xの範囲が500~1000nmで0.3nmきざみ,とします. 波形Aと波形Bは,ともに500~700nmのx領域をカバーしていますが,全く同一のx座標を持つデータ点そのものはあまりありません. このとき,波形Aと波形Bの重なり部分の面積(500~700nm)をできるだけ簡単に求めるにはどうしたらよいでしょうか?解析的に求めるのではなく,市販のプログラム(Igor,Origin,Excelなど)を用いてよいので,近似的な面積を簡単に出す方法を探しています. x座標が一致したデータ点を持つ2つの波形であれば,各点で計算すればExcelでも簡単にできます.x座標が一致しないとお手上げです.2つの波形を1つのグラフにプロットして印刷し,共通部分を切り抜いて重さを測ることならできるのですが,もっといいやり方がきっとあるはずだと思うのです.

  • フェルミディラック分布則と電子の個数

    各エネルギー値の電子が存在する確率はフェルミディラック分布の形に従いますが、その確率が高ければそのエネルギーを持つ電子の数も多いという事になりますか? フェルミディラック分布関数f(ε,T)自体はあくまで確率分布なので縦軸の最大値は1であり電子の個数を表してるわけではありません。しかしエネルギーの低い所から電子が満たされていくので、金属固体などではエネルギーが低い電子は価電子帯に多く存在し、電流となる自由電子は伝導帯、つまりフェルミ準位付近の僅かな電子しか電流に寄与しません。よってエネルギーが大きくなればそのエネルギーを持つ電子の数も段々少なくなると思います。厳密にエネルギーとそれに対応する電子の個数との関係がフェルミディラック分布関数のようになるのかという意味ではありませんが、エネルギーの低い電子はそれだけ数が多く、エネルギーが高くなればなるほどエネルギーの高い電子の個数もどんどん少なくなっていくという事でしょうか?

  • フェルミディラック分布則と電子の個数

    各エネルギー値の電子が存在する確率はフェルミディラック分布の形に従いますが、その確率が高ければそのエネルギーを持つ電子の数も多いという事になりますか? フェルミディラック分布関数f(ε,T)自体はあくまで確率分布なので縦軸の最大値は1であり電子の個数を表してるわけではありません。しかしエネルギーの低い所から電子が満たされていくので、金属固体などではエネルギーが低い電子は価電子帯に多く存在し、電流となる自由電子は伝導帯、つまりフェルミ準位付近の僅かな電子しか電流に寄与しません。よってエネルギーが大きくなればそのエネルギーを持つ電子の数も段々少なくなると思います。厳密にエネルギーとそれに対応する電子の個数との関係がフェルミディラック分布関数のようになるのかという意味ではありませんが、エネルギーの低い電子はそれだけ数が多く、エネルギーが高くなればなるほどエネルギーの高い電子の個数もどんどん少なくなっていくという事でしょうか?

  • フェルミディラック分布則と電子の個数

    各エネルギー値の電子が存在する確率はフェルミディラック分布の形に従いますが、その確率が高ければそのエネルギーを持つ電子の数も多いという事になりますか? フェルミディラック分布関数f(ε,T)自体はあくまで確率分布なので縦軸の最大値は1であり電子の個数を表してるわけではありません。しかしエネルギーの低い所から電子が満たされていくので、金属固体などではエネルギーが低い電子は価電子帯に多く存在し、電流となる自由電子は伝導帯、つまりフェルミ準位付近の僅かな電子しか電流に寄与しません。よってエネルギーが大きくなればそのエネルギーを持つ電子の数も段々少なくなると思います。厳密にエネルギーとそれに対応する電子の個数との関係がフェルミディラック分布関数のようになるのかという意味ではありませんが、エネルギーの低い電子はそれだけ数が多く、エネルギーが高くなればなるほどエネルギーの高い電子の個数もどんどん少なくなっていくという事でしょうか?

  • ばねを用いた運動の問題について

    次の問題をどういう風に考えて解けばよいかよく分かりません。 何方か解き方を教えて下さい。 問題 水平におかれた滑らかな細長い棒にそって自由に動き得る球A、Bがある。これに長さLの2本の細いひもで、下の図のように球Cを連結し、棒にはめたばね定数kのばねを圧縮したところ、A、B間の間隔がLの位置で静止した。球A、B、Cの質量はともにmであるとして、次の4つの問に答えよ。 1.ばねを圧縮している力はいくらか? 2.ばねに蓄えられている弾性エネルギーはいくらか? 3.ひもを切断し、球Cを急に取り除くと、球A、Bは互いに外向きに動き始める。球A、Bの最大速度はいくらか? 4.ばねがない場合に、図示の球A、B、Cの位置から球Cを自然降下させると、球A、Bは内向きに動き始め衝突する。衝突するときの球A、Bの速さはいくらか?

  • なぜ、水は凍るのですか?

    我々の身近な物質は、温度や圧力の変化によって 固体(固相)、液体(液相)、気体(気相)に変わります。 その変化は、液体がだんだん固くなって固体になるの ではなく、不連続に異なる物性へと変化します。 そこで質問です。なぜそのような不連続と言える変化が 生じるのでしょうか?よろしくお教えください。

  • 正確な湿度測定方法

    こんばんは。 室内の湿度を正確に測定する方法はないでしょうか? いくつか湿度計はあるのですが、それぞれ 測定値がばらついていて、本当に正しい数字は どの湿度計なのか判断できずにいます。 各湿度計の誤差をどの程度か把握するために、 正確な湿度測定方法はないでしょうか? 温度表示はかなり精度よく一致するのに対して 湿度は5%や大きい場合では10%ぐらいずれます。 市販の物でもこの程度の誤差が出ているので、 難しいのかもしれませんが、自作で正確な測定を 行うことが可能であれば方法をご教授頂けますでしょうか? よろしくお願いします。

  • 熱伝導率 わかりやすく教えてください。

    熱伝導率が 高いということはどういうこと、望ましい時はいつ。 熱伝導率が低いということはどういうこと、望ましい時はいつ。 手をあてて、あったかく感じる時は、 熱伝導率が低いということはなのでしょうか? 例をあげて、わかりやすく教えて。

  • 熱伝導率 わかりやすく教えてください。

    熱伝導率が 高いということはどういうこと、望ましい時はいつ。 熱伝導率が低いということはどういうこと、望ましい時はいつ。 手をあてて、あったかく感じる時は、 熱伝導率が低いということはなのでしょうか? 例をあげて、わかりやすく教えて。

  • 気体分子の運動について

    以下の文章が正しいか否か、という問いです ---------------------- 理想気体では絶対温度が各気体分子の平均運動エネルギーに比例するので分子の質量が100倍になると分子の平均速度は1/10(十分の一)になる。 ---------------------- これは正しいのでしょうか?そもそも速度は変化するのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 等速円運動の加速度

    等速円運動は速さは変わらないけれど向きは変わるので加速度運動であるというのは分かります。 しかし、なぜ速さが変わらないのに単位が「m/s^2」なのでしょうか?

  • 物理基礎 斜面の物体の仕事

    こんにちは。物理の問題でわからないところがあります。 質量1.0kgの物体を5.0mの高さまで なめらかな斜面にそって持ち上げる。 必要な力の大きさと、この力が物体にする仕事を求めなさい。 重力加速度は9.8m/s^2とする。 力の大きさは、mgsinθで求めました。 1.0×9.8×sin30°よって 4.9N 問題が仕事です。仕事Wは、Fxcosθが公式だと思うのですが、できません。 最初に、4.9×5.0×cos30°かなと思ったのですが、違いました。 もしかして、5.0mは高さなので、物体が滑る距離を求めるのでは、と思いましたが、出し方がわかりません。 答えは49Jになります。 詳しく教えてください。 回答よろしくお願いします。

  • 等速円運動の加速度

    等速円運動は速さは変わらないけれど向きは変わるので加速度運動であるというのは分かります。 しかし、なぜ速さが変わらないのに単位が「m/s^2」なのでしょうか?

  • 等速円運動の加速度

    等速円運動は速さは変わらないけれど向きは変わるので加速度運動であるというのは分かります。 しかし、なぜ速さが変わらないのに単位が「m/s^2」なのでしょうか?