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3-2ベルヌーイの問題提起
- ベルヌーイの問題提起 ニュートンは大天才だよ。 最速降下線問題 1696年、ベルヌーイが次のような問題を提起した。 「質点がある点 A からスタートして滑らかな斜面を転がり落ちるとき、最短時間で別の点 B まで辿り着くには斜面をどのような形にしたら良いだろうか。」 とい...
全体公開 2007/12/26- 閲覧(6)
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3-1物理法則の形式
- 物理法則の形式 変分原理のための前書き 物理学の法則は幾つかの形式に分類される。 一つは「微分形式」と呼ばれるものであり、ある瞬間の状態からスタートして微小な時間経過の後に状態がどのように変化するかを記述するやり方である。 あるいは、ある一点の状態から微小な距離...
- 全体公開 2007/12/26
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2-2運動方程式の変形
- 運動方程式の変形 ラグランジュ方程式とニュートンの運動方程式の関係 ラグランジュ方程式の導出 さあ、前置きなしに始めよう。 ニュートンの運動方程式は と書ける。 ところで、力 F はポテンシャルエネルギー V を使って と書ける。 摩擦力などが働く場合はこのようには書けな...
- 全体公開 2007/12/26
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1-4微分演算子の座標変換
- 微分演算子の座標変換 計算は面倒だが理屈は簡単。 偏微分の変換 偏微分を含んだ式の座標変換というのは物理でよく使う。 この計算は微分演算子の変換の方法さえ分かっていればまるで問題ない。 例えばデカルト座標から極座標へ変換するときの偏微分の変換式は、 となるのであ...
- 全体公開 2007/12/26
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1-2電荷の間に働く力
- 電荷の間に働く力 力の重ね合わせはなぜ成り立っているのか？ 基本的事実の確認 電気には２種類あってそれぞれをプラスとマイナスで区別する。 同種の電気は退け合い、異種の電気は引き合う。 これは実験事実である。 二つの電荷が存在する時、互いの間に働く力は次の式で表される...
- 全体公開 2007/12/26
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運動エネルギーが合わない
- 運動エネルギーが合わない よく知っている公式でも使えない状況もある。 質問 速度 v で進む船に乗っている人が、質量 m のおもりを持っているとします。 岸辺からおもりを見れば、すでに (1/2)mv2 の運動エネルギーを持っています。 船に乗っている人はおもりに (1/2)mv2 の運...
- 全体公開 2007/12/24
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3-4コマはなぜ立っていられるのか
- コマはなぜ立っていられるのか コマが回っているのを見ると無条件に感動しないか？ コマというのは実に魅力的である。 回転しているというだけで、普通なら倒れてしまうような不安定な姿勢で立ち続けていられるのである。 それで、回転というものには未知の特別な力があるのだと考...
- 全体公開 2007/12/24
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3-1てこの原理を考える
- てこの原理を考える 原理と呼ぶほど原理じゃない てこの原理 我々はシーソーや天秤はかりなどで、支点から離れたところに力をかけるほど物体を回転させるのに有利になることを知っている。 また、二人でバットの回し合いをするときにバットの太いところを握る方が細いところを握る...
- 全体公開 2007/12/24
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2-5接触によるエネルギー交換
- 接触によるエネルギー交換 接触力のミクロな意味さえ考えなければ こういう単純な議論も可能である。 接触して力を伝える時にはエネルギー保存が簡単に言える 何かに対して仕事をするということは、他の物体に力をかけて動かすということである。 その動いた距離と加えた力を掛け...
- 全体公開 2007/12/24
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2-4これは基本法則ではない
- これは基本法則ではない エネルギー保存則は「ニュートンの運動方程式」から導ける！ まずは簡単な説明から 高校で暗記させられる有名な公式がある。 この式が何を意味するのか解釈を与えるのは難しいが、高校程度の単純な問題を解くには憶えているととても便利ではある。 これ...
- 全体公開 2007/12/24
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