俺と物理。



03/16(日)
「3日坊主」なんて汚名はもう返上だ!
だって、だって…
試験という名の悪夢はもう終わったんだもん!
俺を束縛するものは何もないんだもん!!
にぱー☆

…ということで、物理を再開したいと思います。
今度こそやり通します。はい。
新・物理入門はとりあえず置いといて…ww
M皮氏から貸していただいた参考書を進めようかと思います。
では皆さん、また会いましょう。



12/14(金)
やっと力学の範囲が終わった。しんどかった…。ケプラー頭良すぎだろ。てか理系の皆さん頭良すぎ。マジで尊敬する。
でも、これでも学問水準的には何百年か前にはすでに達成されていたわけなんだよなぁ。。。ホント、人間の偉大さを感じずにはいられない。

東大はリベラルアーツの重要性を訴えているけれど、確かにひとつひとつの学問領域がこれほど深く開発されているならば、つまみ食いを「広く浅く」積み重ねていくだけでも相当のものが得られるんじゃないかって気がする。やつらの言うことも何となく分かるってもんだ。
てかそういうことこそが総合大学の強みなんだろうし。専門だけやってるんだったら単科大学で充分だし。
そう考えると、教養学部の間にもっといろんなこと勉強しとけばよかったような気もする。怠けてばかりいたのが悔やまれる。

そんな感じでちょっとした感慨に浸ったところで、挑戦してみました。2007年度東大前期入試問題・物理(の第1問)。どうやら単振動の問題みたいですね。

Ⅰ どうやら東大さんはおふざけになられているようです。
 (1) 復元力は2Fsinθ=4Fx/L(∵sinθ≒tanθ=x/(L/2)=2x/L)
     (でもθ>0を明示してなかったから1点くらいは減点されそう。)
 (2)…k=4F/Lより、T=2π/ω=π(mL/F)^(1/2)  
Ⅱ 最初に問題を読んだときの感想「???????????????」
  でも(1)の誘導がめちゃくちゃ親切だったおかげで題意を把握。なんとかなりそう。
 (1)(a)箱の速度はxの微分だから、(エ)。
    これをy軸の負の方向にVだけ平行移動させれば(b)ベルトと箱の相対速度になる。
    (c)復元力はⅠ(1)よりxに比例するので(ア)(ベクトルの向きから負の比例関係になる)。
    (d)静止摩擦力は復元力と同じ大きさで逆向きの力だから、(イ)。
    (ウ)みたいに滑らかな変化にはならないはず。
 (2)運動方程式は
    0=μN-4Fs/L⇔s=μLN/4F
 (3)運動方程式をごちゃごちゃやると
    mv^2/k+x^2=2E/k=A^2
    となる。変位sにおける速度はVだから、
    A=(mV^2/k+s^2)^(1/2)=(4FmLV^2+(LμN)^2)(1/2)/4F
 (4)Ⅱ(3)より、AはNと正の相関関係を持つから、大きくなる。
    Ⅱ(2)より、sも同様にNと正の相関関係を持つ。一方、Vは一定。
    そのため、箱が図1-2の点Pまで到達するのにかかる時間はNが大きくなるに従って長くなる。
    その後の箱の移動は周期T(一定)の単振動に従うから、Nの値に関わらず一定。
    以上より、大きくなる。

…『新・物理入門』の凶悪な説明・高校の範囲を遥かに超えた難解な数式に慣れてしまったせいか、東大入試がえらく簡単に見えてしまう。完答できた。自分でもびっくりだ。
まぁ解くのに40分かかったから何とも言えないけど、確かに力はついたみたいだ。

次は熱学だ。がんばるぞ。


11/30(金)
今日は単振動を学んだ。ωやらEやらAやらコロコロと新しいアルファベットが出てくるので困る。微積分もまったく分からない。早くもギブアップ寸前だ。
問題を出してみる。理解するのに死ぬほど苦労したが、こんなの理系の人には朝飯前なんだろうなぁ。マジで尊敬する。
<問>
エレベーター(M)の中に物体mが置かれている。物体mに水平に力fを加えたところ、mは動かなかった。そこで、エレベーターを下向きに加速し、その加速度αを少しずつ大きくしていったところ、あるところでmはエレベーターの床の上をすべり出した。mとエレベーターの床の間の静止摩擦係数をu、重力加速度の大きさをgとしたとき、mのすべり出すエレベーターの加速度αの大きさはいくらか。ただし、エレベーターの床が物体mに及ぼす垂直抗力をNとする。

<答>
系Mにおいて重力加速度は鉛直下向きにg-α.mに働く力の釣り合いは、
水平:f=R
鉛直:N=m(g-α)  R:静止摩擦力 N:mが床から受ける垂直抗力
また静止摩擦力に関してμN≧R
以上を解いて α≦g-f/μm ではつりあいが成立.
動き出す瞬間は等号成立時である.

↑投稿ありがとうございます。正解です。こんなの朝飯前って感じですね。
これからもこのレベルの問題をゆるーく出していくので、ヒマつぶしにでも使ってみてください。
最終更新:2008年03月16日 21:20