物理学

物理学

二次極座標系におけるラプラシアンの導出:er(∂er/∂r)が0になる理由

大学物理の力学で、二次極座標系におけるラプラシアンの導出過程において「er(∂er/∂r)」という項が現れますが、教授によるとこれが0になると言われています。この質問について、なぜこの項が0になるのかを物理学的な観点から解説します。ラプラシ...
物理学

高空からの落下と銃の反動:衝撃を和らげる可能性はあるか?

「5万フィートの高さから落下し、銃や砲を発砲して反動を利用して衝撃を和らげることができるか?」という質問には、物理学的な観点から考えると、現実的には非常に難しいと言えます。この質問は、空気抵抗や重力、発砲による反動の力など、複雑な要因が絡む...
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空気抵抗の公式とその重要性についての理解

空気抵抗に関する公式は、物理の問題を解く際に重要な役割を果たしますが、問題文にすでに与えられている場合は、公式を記憶する必要がないのかという疑問が生じることもあります。ここでは、空気抵抗の公式についての理解とその使い方を解説します。空気抵抗...
物理学

第三宇宙速度の計算式と誤解についての解説

第三宇宙速度の計算式について、異なる式が提示されている場合、その違いについての理解が必要です。特に、v₃²の計算式に関して、v₂(第二宇宙速度)とv(地球の公転速度)をどのように関連づけるかに関して疑問が生じることがあります。ここでは、第三...
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瞬間中心と転がり運動の理解

このページでは、「ある物体が他の物体と線点対偶をなして転がり運動をする場合、接触点が瞬間中心である」という命題の意味を、図解と共に説明します。転がり運動における瞬間中心とは転がり運動を理解するためには、まず瞬間中心という概念を知る必要があり...
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定在波の腹と節の位置は波の速さに依存するか?

物理学の基礎としてよく学ばれる定在波について、波の速さが変わった場合に腹と節の位置がどのように変わるかを解説します。定在波の基本的な特徴定在波とは、波が反射して干渉することによって、波の振幅が最大となる点(腹)と最小となる点(節)が固定され...
物理学

ペットボトルの蓋を甘く閉めた場合の隙間について

ペットボトルの蓋を「甘く閉める」という表現は、蓋をしっかりと閉めるのではなく、軽く閉めた場合を指します。この方法で閉めた場合、どの程度の隙間ができるのかを理解することは、ペットボトルの使用や保存方法において重要です。この記事では、ペットボト...
物理学

重力と電磁気的な力が距離の二乗に反比例する理由

重力や電磁気的な力が距離の二乗に反比例する理由は、これらの力が三次元の空間においてどのように作用するのかに関係しています。この現象は、物理学の基本的な法則に基づいており、空間の構造と力の伝播の関係を理解することが重要です。この記事では、なぜ...
物理学

凸レンズと凹レンズの焦点距離の符号規約:物理学における標準的な取り決め

光学において、レンズの焦点距離の符号規約は、画像形成の解析や計算において重要な役割を果たします。特に、凸レンズと凹レンズでは焦点距離の符号が異なるため、これらの規約を正しく理解することが必要です。この記事では、凸レンズと凹レンズの焦点距離の...
物理学

ミクロな世界でも摩擦力は存在するのか?原子スケールでの摩擦の実態とは

日常生活では摩擦力が物体の動きに大きな影響を与えることは広く知られていますが、ではミクロな世界、すなわち原子や分子のスケールでも摩擦は存在するのでしょうか?この記事では、原子レベルでの摩擦の実態とそのメカニズムについて、最新の研究成果を交え...