物理のよくある質問

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[典型問題]重心不変

NEKO今回は重心不変の問題です.物体系にはたらく重心の位置が変化しないことを利用して問題を解きます.次のような問題は一度は解いたことがあるのではないでしょうか??問題図のように水平で滑らかな床の上に質量$M$の三角台がおいてある.三角台は...
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作用線平行移動の原理[物体の外まで移動できる!?]

NEKO力のモーメントの問題を解くとき,"作用線平行移動の原理"を使うことがあるよね?そのとき,物体の外まで作用線を平行移動できるっていうのに違和感があるんだよね.PHYさんそうですね.対象物体にはたらく力について考えているのにも関わらず,...
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[面積速度一定の法則]入試に出る3つのパターン+証明[2020年の東大でも出題]

PHYさん今回は面積速度一定の法則が成り立つ条件についての話です.面積速度一定の法則が成り立つ条件は,誘導付きで2020年の東京大学の問題でも出題されました.この記事では,入試によく出る面積速度一定の法則を使う出題例3つと,面積速度一定の法...
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[割と間違う]静電気力(クーロン力)がする仕事と外力がする仕事

PHYさん今回の記事は次の方におすすめです.静電気力と外力の正負について混乱している.そもそも問題のイメージがわかない.仕事の正負について,確実に〇をもらいたい.PHYさんまずはポイントをまとめておきましょう.静電気力がする仕事と外力がする...
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保存力と力学的エネルギー

NEKO次のような方のための記事です.保存力と非保存力の区別がつかない.力学的エネルギー保存則の式は立てられるものの,力学的エネルギー保存則がどこから導出できるかがわかっていない.ゆっくりと動かしたときの保存力がする仕事と非保存力がする仕事...
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[鉛直面内の円運動]最高点に達する条件

NEKO物体が半円筒に接しながら円運動をして,最高点に達する条件について話です.問題文には,「半円筒に接しながら,」の部分は書かれていないことも多いです.NEKO上図のように,水平面で初速度を与えて,鉛直面内を円運動します.A→B→Cと最高...
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仕事を計算する際に細かなルール

NEKO今回は,エネルギーの原理の式$\dfrac{1}{2}mv^{2}-\dfrac{1}{2}mv_{0}^{2}=W$の式を導出します.導出の過程で,仕事の計算の仕方のルールについて,確認しましょう.エネルギーの原理の式質量$m$の...
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[薄膜の干渉]位相差が生じる経路の長さ

NEKO薄膜の干渉の問題で,よく上のような図が出てくるよね.このとき,青い光の経路と赤い光の経路の差は$\rm{ABC-PC}$だと思っていたんだけど,なぜか問題集の解答では$\rm{QBC}$の部分を経路差として計算していたんだよ.なんで...
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なぜ(内部エネルギー)=(物質量)×(定積モル比熱)×(絶対温度)なのか.

NEKO理想気体の内部エネルギーの変化$\varDelta U$は,物質量を$n$,定積モル比熱を$C_{V}$,温度変化を$\varDelta T$とおくと,次のように表されるんだよね.$\varDelta U=nC_{V}\varDel...
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準静的断熱変化の際に成り立つ式[ポアソンの式]

NEKO断熱変化のときは圧力を$p$,体積を$V$,比熱比を$\gamma$とすると,$pV^{\gamma}=$一定が成り立つらしい.この式はどこから出てくるの??PHYさんポアソンの式ですね.この式は理想気体の状態方程式熱力学第一法則か...