物理の宿題

坊主さんの書込 (2005/01/17(Mon) 16:44)

初めまして坊主ともうします．今，高校で物理を習っているのですが，物理の先生から問題を３題出されました．（１）２物体に結ばれた糸の張力はなぜ等しくなるのか．（２）１０センチの間にはがきで橋を造りミニカーを走らせる．どのような方法で橋を造ると一番強度を大きくできるか．（３）コロンブスはゆで卵のそこを割ることで，卵をたたせたしかし，生卵でしかも，割らずに立たせることができるどうするか．と出されましたが，全くわかりません．どなたか，ヒントまたは解法を教えてくれないでしょうか．

Re: 物理の宿題

崎間さんのレス (2005/01/17(Mon) 17:44)

坊主さん，はじめまして．なかなか面白い問題ですね．

作用反作用

(2) うーん，専門外ですが，トタン板のように波状に折るとか．折り目はミニカーの走る方向に平行に． (3) むむ，日本語が良く分かりません (^^;;

ヒントになったかどうか分かりませんが，参考になれば (^ー^

Re: 物理の宿題

チャパさんのレス (2005/01/17(Mon) 18:08)

え〜多分３番目の問題は，卵を割らずにたたせることができるかと言うことですか？予想だけど，コインを立てるとき私だったら，回転させてすぐにたたせますけど・・・（１０秒くらいしか保たないけど・・・）でも卵は立つかどうか分かりません．他にも接着剤を使うとか・・・手を離した瞬間に写真を撮るとか・・・水槽に水をはめて浮かすとか・・・これは，卵が新鮮かどうかで立てるかどうかが決まります・・・鶏のＤＮＡをいじって四角い卵を産ませるとか・・・でもやっぱり最後の手段は根性ですな・・・

Re: 物理の宿題

tomo さんのレス (2005/01/18(Tue) 13:56)

坊主さん，初めまして．

> （１）２物体に結ばれた糸の張力はなぜ等しくなるのか．

2物体を結ぶ糸の張力は，いつでも等しいわけではありません．そういった仮定ができるような設定の問題を多く扱っているのは事実ですが…．例えば，次のような問題を考えてみましょう．

質量の物体A，質量の糸，質量の物体Bの順につないで水平面上に置き，質量の物体を右方向に力で引っ張ります．摩擦はないものとします．糸が物体Aを引く力の大きさを T_1 ，糸が物体Bを引く力の大きさを T_2 ，加速度を右向きに $\alpha$ と取ります．物体A，糸，物体Bの運動方程式は，

$m\alpha=T_1$ $m'\alpha=T_2-T_1$ $M\alpha=F-T_2$

となりますね．これを解くと， $\alpha$ ， T_1 ， T_2 が求まります．計算結果から明らかなように， T_1 と T_2 は等しくありません．この後， m'=0 と置くと， T_1=T_2 となることが分かります．「軽くて伸びない」糸…なんていう条件の時は，いきなり T_1=T_2 として計算してしまいますよね…．よく理解しないまま初期の段階からこれをやってしまうと，あとあと大変なことになりかねないです．

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