レーザー冷却の原理(前編)【物理(現在進行中)】
 人はどのように温度を感じているのでしょうか。
 温度を感じる原因は、皆さんの周りに存在している空気にあります。
 空気は目には見えませんが、実際は空気を構成する酸素分子や二酸化炭素分子、
 窒素分子等が高速で動いています。

 暑いと感じるときはこれらの分子の速度が大きくなっていて、
 寒いと感じるときはこれらの分子の速度が小さくなっています。
 
 温度を下げる(=冷却する)ためには気体分子の速度を小さくする必要があります。
 
 ところで、物理には「運動量」と呼ばれる量があります。
 一言で表現すると運動の激しさのようなイメージです。
 運動量が大きいものは激しく(大きな速度で)運動していて、
 運動量が小さなものは穏やかに(小さな速度で)運動しています。
 速度が大きくなるほど、運動量も大きくなるわけですね。

 「レーザー冷却の原理」を理解するための準備で終わってしまいましたが、
 明日以降に続きを投稿していきます! 
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# by dyjobyate | 2009-01-12 14:21 | 物理(現在進行中)
このカテゴリの目標【物理(現在進行中)】
 このカテゴリでは、現在進めている研究内容について解説します。
 研究内容を説明するまでの準備も必要です。知識の整理も兼ねて随時upします。
 もちろん数学(物理を記述するためのツール)は使いません。日本語の限界に挑戦。
 目標は、現在進行中の研究の説明をすることです。そこまで辿り着けたら素晴らしい。
 
 初回は「レーザー冷却について」解説する予定です。
 レーザーで物体を「燃やす」話、「溶かす」話はよく耳にするとは思いますが、
 レーザーで物体を「冷やす」話をしていきます。
 どのようなメカニズムで冷却が起こっているのでしょうか。乞うご期待!
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# by dyjobyate | 2009-01-11 14:31 | 物理(現在進行中)
SUPERMARKET FANTASY【日記】
 予備校の連勤も今日で一段落。
 ってことで力学の更新も一旦ストップします。
 毎日書くのもそんなに苦ではない…気がする。
 
 ブログを再始動して今日で10日目。
 大きく宣伝していないのもあり、訪問者数が10名程度です。
 その10名は一体どこからアクセスしているのだろう。
 1年後にはもっと多くの人に読んでもらえるようにしたいものだ。 

 SUPERMARKET FANTASYの再生回数100回突破!!
 個人的には終末のコンフィデンスソングが一番好きです。
 この調子だとまだまだ聴きこんでしまう気がする。
 今年も桜井ワールドを見れるのが楽しみだ。ライブのチケット欲しい。

 明日からは何を書くか迷うところだ。
 図が使えたら高校物理の内容も充実しそうなのに。
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# by dyjobyate | 2009-01-10 11:19 | 日記
力学⑥(仕事とエネルギー[後編])【物理(高校)】
 仕事とエネルギーの関係を解説します。
 例としてジェットコースターを考えてみましょう。
 今、一番高い地点にコースターが止まっているとします。
 ここでは運動エネルギーはゼロです。

 斜面を下っていくとコースターは速度を持つようになります。
 なぜ速度を持つのでしょうか。(「斜面を下っているから」では答えになりません)
 重力がコースターに仕事をしたために、コースターは速度を持ったのです。
 言い換えると重力の仕事によってコースターは運動エネルギーを持ったのです。

 エネルギーは勝手に現れる量ではありません。
 必ずエネルギーが生じた原因(今回の例だと重力のした仕事)があります。
 仕事とエネルギーを考えるときは、このように因果関係に着目してみて下さい。
 違った視点で問題に取り組めると思います。
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# by dyjobyate | 2009-01-09 15:13 | 物理(高校)
力学⑤(仕事とエネルギー[中編])【物理(高校)】
 「仕事」に引き続き「運動エネルギー」という量の解説をします。
 タイトルの意味は次回解って頂けると思います。

 全ての運動している物体(動いている物体)はエネルギーを持っています。
 運動している物体が持っているエネルギーを運動エネルギーと呼び、
 運動エネルギーは物体の質量と速さの二乗に比例します。
 これだけだと説明が不十分なので具体例を考えましょう。
 
 例えば、A君が100gのボールを10km/hで投げたとします。
 また、B君は100gのボールを20km/hで投げたとします。
 この場合、B君のボールの方がA君のボールの4倍のエネルギーを持っています。

 次に、A君が100gのボールを10km/hで投げたとします。
 また、B君が200gのボールを10km/hで投げたとします。
 この場合、B君のボールの方がA君のボールの2倍のエネルギーを持っています。

 天下り的になってしまいましたが、運動エネルギーの性質は以上です。
 次回は仕事とエネルギーの互換性について解説します!
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# by dyjobyate | 2009-01-08 23:45 | 物理(高校)
力学④(仕事とエネルギー[前編])【物理(高校)】
 力学で重要な役割を担う「仕事」という量があります。
 日常生活で使われている「仕事」とどのような違いがあるのでしょうか。
 
 例えば、A君が100kgのおもりを押すという作業を行なっているとしましょう。
 彼はそのおもりを休むことなく必死に押し続けました。 
 しかし、何時間押してもおもりは全く動きませんでした。

 …この場合、物理の世界だとA君のした仕事はゼロです!
 仕事は 【仕事】=【力の大きさ】×【移動距離】 というように定義されているので、
 どんなに頑張っても【移動距離】=0では話になりません。
 そのような意味では物理の世界は非情と言えるでしょう。

 「仕事」という概念を導入することで世の中の物理法則が上手く説明できます。
 物理では因果関係が大切です。数学との大きな違いなのではないでしょうか。
 次回は運動エネルギーについて解説します!
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# by dyjobyate | 2009-01-07 23:51 | 物理(高校)
力学③(速さと速度)【物理(高校)】
 ちょっと数学の話になりますが…
 スカラーとは向きを持たずに大きさを持ち(質量、速さなど)
 ベクトルとは向きも大きさも持つ量です。(重さ、速度、力など)
 と、言われてもピンとこないと思うので、具体的に説明します。

 時速100kmで走行している車Aと、
 その車とは逆向きに時速100kmで走行している車Bを考えます。
 2つの車は共に100kmで走行してはいますが、進んでいる方向は逆ですよね。
 進んでいる向きを示す量が速度(ベクトル量)なのです。
 
 この場合、速さ(スカラー量)はA,B共に100km/時となりますが、
 速度(ベクトル量)はA(B)は+100km/時、B(A)は-100km/時になります。
 別にどちらがAでもBでも構いません。これは問題によって決まります。

 物理では符号に大きな意味が込められています。
 プラスとマイナスに敏感になると違った世界が見えるかもしれません。
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# by dyjobyate | 2009-01-06 07:26 | 物理(高校)