物理学B金曜2006おさらい11

第11回おさらい(金曜)

今日のおしながき

• 5 衝突現象
  • すっとびボールの理由
  • カチカチボールの最後
• 6 慣性力について
  • 6-1 ガリレイ変換と慣性力
  • 6-2 回転座標系

今日のまとめと反省

前回の最後にはねかえり係数を定義したので，いよいよ(やっと)すっとびボールの理由を説明する．状況は簡単化して，衝突が二段に分れてできるとして，それぞれの衝突前後の速度を求める．一つは運動量保存則と，もう一つははねかえりの式である．今，衝突を直線衝突に限っているので，知らない変数と条件の方程式の数が合っていて解くことが出来る．実際に，二段目の衝突後の速度を求めると，単なる床との衝突後よりも速くなっている条件を求めることが出来る．それは，はねかえり係数が1を越えないことと，すっとぶ場合の質量の比が1を越えないことが対応しているように思える．なるほどである．

次に，カチカチボールの最後がどうなるかを説明した．これも，運動量保存則を示したときに「つぶやいておいて」事実が，やっと説明できる段階に来たことである．一回目の衝突後，二回目の衝突後．．．とやって，最後を推測することにした．本当は推測ではなくて，ちゃんと示せるのだけど，時間の都合でサボる．カチカチはみたことがあっても，止まる寸前まで見たことのある人はすくないのではないだろうか．最後の結末はこう^[1]なっているわけである．

• [1]「こう」って「どう」って思うだろうが，それは講義に出た人の特権である．なんてもったいぶってもしょうがないが，よく考えてみるとわかるはず．

ここでレポート問題3の説明をする．プリントにはしなかったので，正確な問題は下のPDFを参照して下さい．

次に話題を変えて，慣性力の話しをする．二つの座標系を考えて，一方から見て，一方が等速直線運動しているときに，運動の法則が変わらないことを確認しておく．さらに，加速度運動しているときに，一方の慣性系に対して第二法則である運動方程式を考え，それを座標変換して，もう一方の座標系でも成り立つとする．そのときに，おまけの項がついてくるが，それが慣性力と呼ばれる見かけの力である．電車にのっていると日常的に体験できるこの力も含めて，運動方程式が成り立つとしようというわけである．加速度運動する問題はいくらでもあり，その典型は回転運動である．次回は回転運動がどんな見かけの力を作るのはを見ることから始めよう．

今日の宿題

• ボールと床の跳ね返り係数をおおざっぱに見積もってみよう．ある高さHから落下させて，高さH'まで跳ね上がったとする．これら二つの関係を跳ね返り係数を使って導け．実際に，実験して，おおざっぱにその大きさを評価せよ．
• カチカチボールの二回目の衝突後の速度の式を正確に導出せよ．
• n回めの衝突後の速度と，n+1回めの速度の関係(漸化式)を導け．

レポート問題

• 最後のレポートです．今日は黒板に問題を書きました．次回にこのプリントを配ります．report3.pdf(98)
• そんなに詳しくは話せませんが，去年の問題を参考にしてみて下さい．ex2005-cm.pdf(100)

今日の質問

運動量とエネルギー

仕事とかエネルギーとかいろんな概念がごちゃごちゃになりそうですね．一度，落ち着いて考えてみる方がいいと思います．

動いている座標系から見た位置ベクトル

講義では例題を示していなかったのですが，簡単な例でベクトルの成分がどうなっているかを考えてみると，少し分った気になるかな．と思って，そのあたりを説明しました．

今日の投票用紙の裏より

久しぶりに授業に出ました!昨日はW杯の試合が無かったからですかね．サッカーを見るのは良いことです．

悪びれずによくまあ，こんな呑気なことをかきよるもんですね．失敬千万．いいですか．Ｗ杯をやっている時間は，夜中で，大学では講義をやっていません．時間がかぶっていたら，どっちをとるかという問題にもなるけど，そもそもかぶっていないんであーる．夜中までＷ杯を見て，朝一番から大学の講義に出る．これ常識です．

晴れて気分がよくなった!．．．と思ったのですが，暑くて汗だくでまたうつです．

ただでダイエットできると思えば，夏も捨てたもんじゃないです．

昨日ドラゴンズが勝ったのです，すがすがしい気分です☆

しまった，最近プロ野球どーなってるのか，チェックしてないなー．ああ．そうそう巨人が負けまくっているのは知っています．

今日は暑いです．クーラーはステキなのですが，冷え症なのでちょっと困ります．暑いのはいやだし，冷ますと寒い．．．

そうですね．講義の時でも指摘して下さい．エアコンのスイッチをいれるときには設定温度には気をつけているつもりなんですが．．．

力学がわからないです．助けて下さい．

それでは助けられないです．どこがわかんねかを教えてくれないとね．

とっても久しぶりに来ました．でもがんばります．

おおおおおおお．おひさしぶりです．

一限って，悪魔ですよね?

おまえ，だれに向かって同意を求めてるんだ?って感じ．一限なかなかいいですよ．

HP上でもある程度は質問に答えてもらえるのでしょうか?

はい．ある程度は可能ですね．[物理学B金曜]の掲示板に書いてくれればある程度は反応できると思います．でも，掲示板での会話は効率は悪いのであしからず．

今日の雑談

• 今日の投票数は， 64でした．初回の出席者107からみて，多いに減ってしまいました．昨年度の記録を見ても同じくらいです．進歩が何も見えないというのはつらい現実です．
  • Ｗ杯効果はあるのか?と考えてみたけど，夜と早朝に試合が多いので，早朝の試合を見たとしたらそのまま大学にくれば一限には余裕で間に合います．おそらく，世間(マスコミ）が騒ぐほど，試合を見ている人はいないのではないかと思います．
  • 梅雨がひどかったか?今年は空つゆに近いくらいで，雨の日もそう多くは無かったです．
  • とまあ，外的要因ばかり考えていること自体がまちがっているのでしょうね．
  • 新庄効果：今回のシリーズで力学は引退する予定です．このおさらいページの何回目かに宣言しました．ちょうどそのころ新庄が引退宣言をやったものでした．球場に一杯のお客さんを呼び寄せたい．私は別に新庄のまねをしているつもりはないですが，教室に一杯の学生を呼びたいと常に考えています．新庄は引退宣言をした後の札幌ドームはお客さんが入っているようです．だが，ワシの教室は一杯にはならんぞー．．．器がちがうのか．
• 講義でも言いましたが，最終回(7/14)は試験に出ない内容の一回読みきりの話題をしたいと思います．興味のある方は是非いらして下さい．

• 今日の最後に，まだ残っているレポートを持っていってもらうために，必殺技「残っているレポートは減点するぞー」をかましてやりました．これは結構有効で残っているレポートはかなり減りました．すると，「それは脅しだ」などと言われてしまう．ううう，これはアカハラなのか．．．しかしね．こっちがそれなりの時間を要してチェックしたレポートを受け取りもせずにノホホーンとしているのは，間違いなく減点もんだと思いますよ．返却することは明言しているので，自分の作成したレポートの最後を見取らないと言うのは無責任極まりないです．まあまあ，やっつけ仕事をやってる人にはそんなところには気は回らないものですけどね．

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