先週のコメントから今日も始まる.あれこれ話した後で,先週の続きとして,ポテンシャルと力の関係を確認しておく.力からポテンシャルを定義したので,その逆としてポテンシャルを与えたときに力を導く方法を議論する.スカラーとかベクトルをごちゃごちゃにしないように,おたがいの関係を導く.例題として,ばねのポテンシャルとか万有引力のポテンシャル(練習問題)を話す.ポテンシャルの形を見れば,力の様子がわかるようになる.ちょっと訓練がいるかもしれないけど.化学の分野ではポテンシャルで話しが進むことが多いだろうから,身に着けておきたい.
ここからが今日の本番.だがしかし,すでに30分以上を経過してしまっているので,今日の内容を話し切るのは無理だ.うーん,いけるところまでか...と思いながら,おもちゃを登場.今までは,おもちゃ見せて終わっていたが,今日のは完全に消化しきるつもりでデモる.不思議に思ったことをきちんと解消させるデモにもしたいと思っている.デモは下の写真にあるように,念じれば揺れるコインのおもちゃ.でもでは念じていないやつも振れたりして,作戦どおりである.本当はここで,あーだこーだと議論したいところだが,大人数講義ではちょっと難しいだろう.このおもちゃのすごいところは,理屈がわからない子供でもできるところで,念じれば確かにゆれる.ポイントは手でもっていることと紐の長さが違うところである.
まずはこのコインを振り子だと思ってモデル化をする.物理でのモデル化とはなんだろうか.カッコよくいえば,その現象の本質を抜き出して,今の場合は運動方程式として表現すること.紐に質点をぶら下げて振り子を作り,そこに働く力としては,重力と糸からくる張力のみを考える.後は運動方程式を書き下して解けばよい.ただ,運動方程式をかくときに,どの自由どで書けばよいかは選択の自由度がある.振り子の問題ではひもがたるまないとすれば,時間に依存している変数は角度だけなので,それが明示的に現れるように,力の分解軸を,軌道に接線方向と垂直方向に選ぶ.位置ベクトルを与えてから,速度,加速度を計算して,その軸にベクトルを分解する.
運動方程式が書ければ解けばよい.ほれほれと解いてみる. 次回はもう少しこの解の性質を見ておく.当然ながら,このままでは振れないわけで,どうしてかを考えながら,振れるからくりを考える.今日はここまで.
練習問題4と今日の講義のノートです.
「念じれば揺れるコイン」:これは去年の撮った写真.本当は改良を加えて,カッコよくするはずだったのだが,そのままがれきの中からもってきた.
- 練習問題4やってみよう.
- レナード・ジョーンズポテンシャルの形を描け.また,力を求めよ.
- 振り子の運動方程式の解を,初期条件を決めて,未定定数を決めよ.また,結果をグラフを描け.
- 張力Tの最後の式を確認せよ.それから,グラフを描いてみよう.いつ一番張力が大きくなるだろうか?
- UからFを導くときの途中の式は?
この質問の真意がよくわからずに,説明をしていたが,出席票の裏をみて,状況を把握した.この点については後でコメント.
- 速度ベクトルを求めるところで,ΘドットcosΘがでてきたのは?
合成関数の微分ですかって聞かれたので,そうですと答える.これで大丈夫かな?
- Tの式が出てきそうにない.
実は運動方程式を解くときに,微小振動近似を使ったが,張力の計算でもそれを使って最後にたどり着いています.それを言うのをわすれてた.
- LJポテンシャルの定義
前の係数は,「4ε」です.そこがわからなかったようでした.
- 振り子の運動方程式
今日一番難しかったところか.一度加速度ベクトルを計算して,どっち向いているかを考えればわかるかな.
激減!
聴衆を減らすのは簡単なことで,一度,失敗すればいいわけです.ところが,聴衆を戻すのは至難のわざです.シリーズの講義で難しいのは,一度もそうした失敗が許されないこと.改めて実感させられました.しかし,今日が一番面白い講義内容じゃなかっただろうか?そんなわけないか.いや,来週が一番面白いかも.それもうそです.
- 今日の9時の時点で35人.今日は70割りますね.
それは言わないでって感じです.今回の結果では最終回の5割が見えて来たので,大変不安です.
- スイマセン.めいっぱい遅刻しました.
先週も言いましたが,自分に誤って下さい.
- 先週コメントかき間違えました."2ndレポートの#3は「ジャンプシュート」するときの話だと思って解いた"と書こうと思ったのに,手がすべった.
ジャンプシュートでもいいですよ.おそらく,ボール話したときの反作用が気になるところですかね.どの程度かを見積もってみるのは面白です.
- 1:30に寝よう思ったのに探しものしてて3:00になりました.部屋を片付けるのと勉強とどっちを優先しようか.
もちろん,その時に気になる方でしょう.別に3:00に寝ても,朝6時に起きれば何の問題もありません.
- 今日はキツイ英IIのリーディングが休講です♥いつもより授業が心なしか楽しい気がします.
この楽しい感じがどっから来ているのかが気になります.やっぱ休講っていいもんですか.
- 黒板は順番通りに消して下さい!! 気づいたら式の続きがなくなってました.
- 上に同じ.
講義の後の質問の理由はこれでした.あれー,たまにやってしまいますよね.「アー」とか「キャー」とか言ってくれればよかったのに,その暇もないくらいに速攻で消してしまったんでしょうか.
- 疲れた...
おじさんもつかれました.
- もう少し文字をていねいに書いて下さい.お願いします.
すみません.ちょっと最近気を抜いているかも知れません.時間が押しているのも理由だろうし,書くときに迷っているのも理由だろうな.
- ねむいです.
おじさんもねむいです.
- 忙しいですよー.大学って忙しいです.今の振り子のすごいー.なんか前のアニメのとかでもですが,身近なコトが物理てきに説明されるのを見るとかんどーします.
忙しいですか.忙しいうちが華です. それから,本当に「かんどー」するのは来週ですから.それからそれから,以前話したのはアニメでなくて特撮物です.それから,今週その特撮物のウルトラマンなんとかが最終回でした.今シリーズはフォローしていなかったのですが,最終回だけたまたま見ちゃいました.一番最後のシーンで,怪獣に追われてころんで泣いている子供に「あきらめるな!」と地球防衛軍?のお兄さんが励ましていました.なんとなくそれがウルトラマンでないところがよかった.
- その省略された部分がいずれ大きな障害になると思われます.
そうですね.プリント配りますか?
- 後で書いた板書先に消さないで...(TT
上と同じです.
- 気の利いたコメントが思いつかん.
やっぱり,前の晩から考えておいた方がいいんじゃないか.
- サッカーの日本対ブラジル戦すごいよかったです.大黒はすばらしいFWだと思います.でも個人的には玉田にも得点してほしかった.
見てました.講義の準備をしながら見てました.素人目にはいい試合でした.
- 野村謙二郎選手2000本安打です.すごいです.大卒ですから.おめでとうございます.先週の野茂さんにつづいて.
野球ネタが続くなー.素晴しい選手です.そのヒット見てませんでしたが,その日「頑張っていればいいことがある」というボソッと言った談話が心に残りました.本当に頑張っている人だけに許された言葉だと思いました.
- 今日は眠いです.最近ねぼう気味です.でも物理の授業で目が覚て来て,気がひきしまります.ありがたい授業だと感じる今日このごろです.
なんか,お坊さんのお話みたいじゃない?
- 試験なんてー!
ちょろいぜ!
- 今日は板書のミス多いですね.先生お疲れさまです.
学生さんに同情されるようでは私もおしまいです.そんなに多かったですか?今度は,是非,講義の最中に指摘して下さい.
- レポート問題といたら計算がエラいことになりました.
楽しみにしております.
- TVゲームで「高速ナブラ」という名前の技があります.
それは強い技なのか?