物理

力学

二つの振り子

問同じ長さのひもに同じ構造のおもりを2つ取り付け、一方を自然にたらし、もう一方だけ僅かに引っ張ってから離すとそのあとどうなるか。初めの衝突直前の速度を\(v_0\)、反発係数を\(e\)とし、空気抵抗は無視する。1.初めの衝突後の...
物理

窒素分子の速度

問長さ\(L\)の立方体に0℃、1気圧、1モルの窒素ガスが入っている。この窒素分子の速度を求めよ。 解法分子が壁に衝突する時間は、分子の速さを\(v\)とすると、 \(\displaystyle t = \frac{2...
力学

ふたつの円盤

問質量\(M_1\)、\(M_2\)の垂直平面上にある半径\(R_1\)、\(R_2\)の2枚の円盤は、その外周に糸がまかれており、図のように接続されている。最初の円盤は、その中心をとおる摩擦のない水平回転軸が固定されている。2枚...
力学

連星運動 3つの質点が互いに及ぼす力

問質量\(m_1, m_2, m_3\)を持つ3つの質点は,重力によって相互作用する.(a)運動方程式を書け.(b)この系はすべての質量の組の間の距離が一定で等しい状態で,その平面内で回転することが出来る.質量が距離\(d\)だけ離れてい...
その他

努力は自分を裏切らない.本当か?

努力は自分を裏切らない。結果は裏切る。 この説は本当なのだろうか。今回はそれについて考察してみる。 この話ではまず二つの側面から努力と結果を捉えなければならない。 試験、仕事のような努力と結果がついて回るもののすべてに共通することは、...
基礎物理学実験

冬休み課題の解法

1-1 問題\(y = ax^b\)係数,それぞれの平均誤差を求める式を示せ. 解法元の形のままでは\(x\)の項に\(b\)があるため,最小二乗法できない.そこで,対数をとることで肩の文字を下ろし,一次式に置き換える.\(\beg...
Python

Python モンテカルロ法で円周率を求める

モンテカルロ法とはモンテカルロ法とは,シミュレーションや数値計算を乱数を用いて行う手法の総称(wiki参照). 円周率が求められる理由まず,x,yの直交座標系にランダムに点(x, y)を取得します.1x1の正方形内にいくつかの点を打...
基礎物理学実験

計算の落とし穴!丸め誤差とは

物理において有効数字は常に考えなければならない.しかし,有効数字にとらわれるあまり誤差がふらついてしまうことがある.今回はその中で,初心者がやりがちな丸め誤差について解説する. 丸め誤差とは丸めた(四捨五入した)数字を使うことで生じ...
力学

二酸化炭素 原子の振動

問二酸化炭素分子の単純な古典的モデルは図に示すように,イオン間の電気力を平衡長\(l\)とばね定数\(k\)の2つの同一のばねで表した3つの質量の線状構造である.酸素Oの質量を\(m\),炭素Cの質量を\(M\)とする. 1.振動の...
力学

連星運動

問万有引力定数を\(G\)とする.1.同じ質量\(M\)の2つの星が距離\(L\)離れて運動している.その円運動の周期\(T\)を求めよ.2.異なる質慮う\(M_1\)と\(M_2\)を持つ2つの星が距離\(L\)離れて運動している.その...
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