振り子を動かす力を求めるには,

振り子を動かす力を求めるには,

サッカク さんの書込 (2006/05/28(Sun) 15:11)

振り子を揺らす力についてなんですが,つり糸ではなくて, 一メートルの棒の先に mグラムのオモリがついているとして,

Pの力で押したとき,3度傾いた,このときのPの力を求めるのは,

P=3度XmグラムX1メートル<これでいいのでしょうか?

Re: 振り子を動かす力を求めるには,

Joh さんのレス (2006/05/28(Sun) 20:11)

>Pの力で押したとき,3度傾いた,このときのPの力を求めるのは

力というのが間違いです.(ヤジロウベエのときにも,モーメントについて同様の勘違いをされていたと思います.)運動量か,エネルギーのことでしょうか.

>P=3度XmグラムX1メートル

恐らくこれは力ではなくて仕事です.仕事だとすれば W=mg(1-\cos3^{o}) となると思います.位置エネルギーの基準点をどこに取るかで少し違うかも知れませんが.

Re: 振り子を動かす力を求めるには,

ZIG さんのレス (2006/05/28(Sun) 20:36)

Pが仕事の場合はjohさんの通りです. Pが力で,Pで一定の力で押し続ける,つまり横方向に加速度をかけると言う事だとすると 重力ベクトルと力Pのベクトルがなす角が三度と言う事だと思います. よってP/mg=tan3° P=3度XmグラムX1メートルでは?と言う事ですが,これでは何を求めているか分りません. 力,とか長さに対して角度を直接かけると言う事はまずない(そういう物理量がない)と言う事は覚えて置い他方が良いかと.

Re: 振り子を動かす力を求めるには,

サッカク さんのレス (2006/05/29(Mon) 00:13)

ありがとうごさいます >Johさん なるほど,「仕事」のことだと思います.角度ではだめなんですね.

mgについてなんですが, 重さmで,gは重力ですね(やはり,8.9msと言うことですか?)

そして,カッコの中の(1-cos3) 1マイナスとはどういう意味なのでしょうか? 支点から,cos3度だけ離れると,それだけかかるちからが大きくなる. のでは?と感じるのですが,……

この式の意味を教えていただけませんか?

>ZIGさん,ありがとうごさいます. 意味が通じないんですね.……難しい.どうぞよろしくお願いします

Re: 振り子を動かす力を求めるには,

Joh さんのレス (2006/05/29(Mon) 01:15)

>角度ではだめなんですね.

何がでしょうか?

>重さmで,gは重力ですね(やはり,8.9msと言うことですか?)

いえ,mは質量で,gは重力加速度です.(約g=9.8 m/s^2です.)

>cos3度だけ離れると,それだけかかるちからが大きくなる. >のでは?と感じるのですが

力の釣り合いとまだ誤解されているようですね.質問をするときには,まず『自分は何を質問したいのか?』を明快にすることが大事ですが,疑問点が間違った前提や理解に端を発している場合,根本的な思い違いの部分から説き起こしていかなければ回答できません.これは回答者側に非常な労力を強いることになりますので,周辺の事柄を,自力でできるかぎり勉強し,理解できている事柄と理解できない事柄をまず自分の中ではっきりさせてください.恐らく,力と仕事の違いがまだ曖昧だと思います.まず,力,仕事,位置エネルギーなどの概念を物理の教科書でしっかり復習なさって下さい.

Re: 振り子を動かす力を求めるには,

トンガリ さんのレス (2006/05/29(Mon) 09:33)

サッカクさんの『角度ではだめなんですね』,に強い印象を受けた. 『物理で式を立てる場合の角度の扱い方』を私なりに整理してみる.

1.SIN(θ),COS(θ),TAN(θ),などは関数で無次元量に変わるので,角度に[度]が使える. 2.角度A/角度B,などは角度の比で無次元量に変わるので,角度に[度]が使える. 3.式の両辺が,左の何々x角度A=右の何々x角度B,の形の時は角度に[度]が使える.

4.概ね上記以外は,式の角度に[度]が使えない.代わりに無次元量[ラジアン]を使う. 例えば3[度]を,π/180x3[ラジアン],0.05238987[ラジアン],と表す. 5.θ[ラジアン]が小さい場合は,下記の式を使う場合がしばしばある. 無次元量の近似式,SIN(θ)=θ,COS(θ)=SQRT(1−θ^2),TAN(θ)=θ

6.総括すると,物理の式では角度は比の概念の無次元量[ラジアン]で扱われる.

Re: 振り子を動かす力を求めるには,

サッカク さんのレス (2006/05/29(Mon) 16:02)

>Johさん 角度だけでは,(位置がすぐにわからないので,)ダメなのかな? と,おもったのですが,どうももっと違う理由のようですね. あいまいな質問ですみません.疑問・問題がわかっていない…です.

「力」と「仕事」の関係について質問なのですが.

振り子を揺らすことは,振り子を「位置エネルギー」の高いところへ移すと,ことなのでしょうか? その移すことを仕事と云うのでしょうか?

そうすると,カッコの中の1マイナスは, Y座標上の振り子の位置が高くなったと言う意味でしょうか?

>トンガリさん, 難しいデス……??cos(1-X) ==> sinXこんな公式あったかな?とか気がつきました. もし,位置エネルギーが,正解なら……ありがとうごさいます

Re: 振り子を動かす力を求めるには,

トンガリ さんのレス (2006/05/29(Mon) 17:07)

再度御免なさい,サッカクさんのご指摘どうり錯覚でした. 無次元量の近似式,SIN(θ)=θ,COS(θ)=SQRT(1−θ^2),TAN(θ)=θ 見っとも無いので,本文を上記のとうり訂正させて頂きました.