物理学

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空気抵抗を考慮した自由落下の速度と終端速度の求め方

この問題では、空気抵抗がある場合の自由落下の運動について考えます。空気抵抗Rが速度に比例する場合(R=kv)を想定し、ボールが落下する際の速度や終端速度を求める方法を解説します。問題の設定と運動方程式まず、ボールに働く力を整理します。自由落...
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小球1と小球2が衝突するための条件を求める方法:物理学の運動方程式と解法

この問題では、小球1を鉛直に落とし、小球2を初速度を与えて投げる状況において、2つの小球が衝突するための条件を求めます。この記事では、物理的な運動方程式を使用して、衝突の条件を導き出す方法を解説します。問題の整理と運動方程式の立て方問題では...
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量子力学における位置と速度の測定限界:なぜ同時に測定できないのか?

量子力学では、電子の位置と速度を同時に正確に知ることができないという現象が存在します。この制約は、私たちの直感とは異なり、量子世界特有の原理に基づいています。この記事では、なぜ位置と速度を同時に測定できないのか、その理由について詳しく説明し...
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金属の変形と温度上昇の関係:摩擦と他の要因について

金属を変形させると温度が上昇する現象は、実際に多くの実験や日常的な観察でも確認されています。この現象は、金属の原子間の摩擦によるものだと予測する方もいますが、実際には他にもさまざまな要因が関与しています。この記事では、金属の変形による温度上...
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熱力学における膨張過程の指数nの求め方

熱力学の問題で、気体の膨張過程がpv^n=constantの関係で行われる場合、指数nを求める方法は重要なスキルです。今回は、7bar、0.03m³の気体が1bar、0.18m³まで膨張した場合の指数nを求める方法を解説します。気体の状態変...
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小球Qと小球Rの相対運動に関する問題の解法

物理学における加速度運動の問題では、小球の相対速度や相対位置を求めることがよくあります。ここでは、小球Qと小球Rがそれぞれ異なる初速度と加速度で運動する状況における相対運動に関する問題を解説します。具体的には、距離が最小になるときの相対速度...
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波の干渉と半波長の差についての理解

物理の波の干渉現象について、特に「差が半波長の偶数倍だと強め合い、奇数倍だと弱め合う」と言われるルールに関する質問です。この概念における奇数倍や偶数倍の違いを理解し、実際にどのように波が干渉するのかを解説します。1. 波の干渉とは波の干渉は...
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無限回のコンデンサー切り替えとその電荷の流れについて

無限回のコンデンサー切り替えに関する疑問について、特に「スイッチを入れると電荷が移動し、無限回切り替えると全てのスイッチがONになる」という現象の理屈がわからないという質問です。このような疑問に対して、電荷と電流の関係、そしてコンデンサーの...
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斜面上の小球の運動とx成分がマイナスになる理由

斜面上で投射された小球の運動について、特にx成分がマイナスになる理由について考えることは、物理学の運動の理解を深めるために非常に重要です。この問題は、斜面上における運動の座標系をどのように定義するか、また力の働きかけをどのように解析するかに...
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物理のx成分で90度以下だったらマイナスになるのか?

物理の問題において、x成分が90度以下でマイナスになるかどうかという質問は、座標系の設定や力の分解方法に依存します。この問題を解決するためには、まずx軸の方向と物体の運動方向に対する理解が必要です。座標系と運動の方向物理学において、座標系を...