物理学

物理学

屈折率の式: nsinθ と nv の違いについて赤ちゃんレベルで解説

光が異なる物質を通過する時、その進行方向が変わる現象を「屈折」といいます。この屈折を計算するために使われる式に「nsinθ」や「nv」がありますが、それらの違いについて簡単に説明します。この記事では、屈折率に関する基本的な概念を赤ちゃんでも...
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自由落下と鉛直投射の問題:小球AとBが衝突する時刻を求める方法

物理学における自由落下と鉛直投射に関する問題は、運動方程式を用いて解くことができます。この記事では、時刻t=0において、高さhの塔から自由落下させた小球Aと、地上から鉛直上向きに初速度vB,0で投げ上げた小球Bが空中で衝突する時刻を求める方...
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医療用エコー(超音波)の仕組みと画像化のメカニズム

医療用エコー(超音波検査)は、人体内部の画像を非侵襲的に可視化するために広く使用されています。超音波は高周波音波を使って、体内の構造を映し出しますが、実際にどのようにして画像を生成しているのでしょうか?この記事では、エコーの仕組みや音波の使...
物理学

電荷が変わらないと電界が変わらない理由とその物理的背景

電場や電界の理解には、電荷の役割が非常に重要です。特に「電荷が変わらないと電界が変わらない」という疑問は、多くの学生や学習者が抱く基本的な質問の一つです。この記事では、電荷と電界の関係、そして電荷が変化しない場合に電界が変わらない理由につい...
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コンデンサーの電圧と電場の関係:極板間距離の変更が与える影響とは

コンデンサーにおいて、極板間距離を変えた際に電場が変化せず、電圧が変化する現象については多くの学習者が疑問に思う点です。この記事では、コンデンサーの電場と電圧の関係について、なぜ極板間距離を変えても電場が変わらず、電圧が変わるのかについて、...
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平行平板コンデンサー実験での誤差原因と容量測定の検討

大学で行う平行平板コンデンサーの実験では、極板の配置や電気容量の計測に関するさまざまな誤差が発生することがあります。特に、極板の対向面積がゼロに近い場合、電気容量がゼロにならない理由についての理解が必要です。この記事では、実験で直面する可能...
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理想気体の状態方程式 pV = nRT が成り立つ条件とその適用範囲

理想気体の状態方程式 pV = nRT は、理想気体の振る舞いを示す基本的な式です。しかし、この方程式が等積変化、等圧変化、等温変化、断熱変化のそれぞれの状況でも成り立つのかについては疑問が生じることがあります。この記事では、これらの変化条...
物理学

物理の問題を解く際に公式をメモして使うことについてのアドバイス

物理の問題を解く際、公式を解答用紙にメモして使用することについて悩んでいる方も多いと思います。本記事では、物理の問題を解く際に公式をメモすることの有用性やその注意点について解説します。1. 公式をメモすることのメリット公式をメモして問題を解...
物理学

慣性モーメントと運動方程式の解法: 機械力学の問題解説

機械力学や物理学の問題では、慣性モーメントや運動方程式を解くことがよくあります。特に、慣性モーメントが与えられた状況で運動方程式を導くことは、物理学の基礎を学ぶ上で重要なステップです。本記事では、慣性モーメントが 3mL² と与えられた問題...
物理学

バネに連結した質量mの物体の振動周期を2倍にするための質量の求め方

物理の問題において、バネに取り付けられた物体の振動周期を求める問題はよく出題されます。特に、物体の質量やバネ定数が与えられた場合に、その振動周期にどのように影響を与えるかを理解することは重要です。この記事では、バネに連結された質量mの物体が...