伊東乾先生@itokensteinの「高度で難しいですからわかんないものはわかんないですよ、というのは人を煙に巻くお話、やってはいけないことの最右翼」
で、こういう実験条件を変えるというとき、物理の手筋はいろいろな「極限」をとるわけですね、ゼロにしたり無限大にしたり。例えば斜面のタンジェント0と無限大(平面と90度の絶壁)とか。こういうのは数式以前にまず定性的な思考実験で当たりをつけます。そうでないと計算してても勘が働きません。
2013-07-08 10:48:27工科系の若い子などで、シミュレーションして見なきゃ判らないという人がいると、それじゃデジタルおみくじだよと答えている。何が出るか判らないというシミュレーションは意味がない。定性的には方向性がわかっているものについて定量の精度を上げる、きっちり採寸出切る等が電子計算機の強みであって
2013-07-08 10:55:21なんだか良くわからないけれど計算機実験してみたら面白い展開がありました、というのは、一連の複雑系の議論での非線形動学系、カオスみたいな基礎があるものは別として、いい加減にパラメータ設定して計算機回しただけのものは殆ど信頼できる内容がないのでは、と疑って掛かったほうが安全というもの
2013-07-08 10:56:47逆に、正確に履行された実験は常に私達の予想を超える興味深い挙動を示す可能性があり、それらの99%以上は既存の物理で明快に説明ができる。その範囲で応用を考えるのも大事だが、残り1%の未踏の事実を暴き出す仕事が、いわゆるノーベル賞などの対象にもなる「基礎」と呼ばれる領域になります。
2013-07-08 10:58:28@itokensteinさんの凍った缶ジュース実験をする。理科音痴の私は凍った缶ジュースの方が早く転がると予想し、大外れ。これはもしかしてゆで卵と生卵の見分け方と繋がりがある?年長さんと実験の楽しさを分かち合うも、その先に進まぬ情けなさを痛感。もっと勉強しなくちゃ…。
2013-07-11 17:13:36@mailifestyle そういう試行錯誤を楽しむ習慣を 年長さんから持つことが何よりすばらしく また嬉しくうかがいました^^d
2013-07-12 01:16:56実験でおや?と思ったのは同じ径で長さが違う缶の場合、短いつまり小振りで軽い缶の方が早く転がったこと。斜面を転がる物体の加速度は重さに比例すると理科でならった記憶があるのですが。出来ましたら考える糸口をご教示いただきたく。@itokenstein
2013-07-12 05:57:39.@mailifestyle 「極限」で考えてみるとよいでしょう。かりにとても短い缶、例えばコースターのように薄いものと、きわめて長い缶、たとえば電車のレールのように長いものを同じ斜面で転がすとしたら、どっちが「回転的に軽やか」に転がる? 慣性モーメントという言葉がキーワードです
2013-07-12 08:12:05.@mailifestyle あと、生卵というのは、実は有精卵だったら、中はひよこつまりにわとりの赤ちゃんを保護してるわけですよね。かりにお母さんが暖めている赤ちゃんひよこの入った卵が巣から転がりでたとしたら、どんなだったら赤ちゃんの身の安全が保たれると思いますか?^^/
2013-07-12 08:20:53缶の長さと速度については設置面の大きさによる摩擦のきき方が理由と考えるとよいのでしょうか。ひよこの卵で思い出したのはアニメ「エヴァンゲリオン」で巨大ロボの操縦席が液体で満たされているという設定。衝撃を緩和するためだったはずです。@itokenstein
2013-07-12 09:27:05@mailifestyle まずは回転だけの問題です^^ 慣性モーメントという言葉を調べなおしてみて下さい!
2013-07-12 09:32:05.@jun_makino で、横向き積分長が違えば結局全体量、例えば回転に要する仕事など変わってき、さらに接地量によって変化する摩擦などスケールに依存して変化する量が利いてくる等等。
2013-07-12 14:14:29そういえば、このごろミシンというものを子供が目にする機械が減っている気がする。僕らが子供のころは比較的よく、家庭の主婦も足踏み式のものを踏んでいたりして「はずみ車」なんて言葉も通じやすかった。こういうところで進むバーチャル化は、リアルな感覚の喪失に一役買っていそうな気がしたりして
2013-07-12 14:18:27重力と必要な仕事の両方が同じように変わるのでは?もちろん、摩擦とかは変わるけど。 @itokenstein 横向き積分長が違えば結局全体量、例えば回転に要する仕事など変わってき
2013-07-12 14:21:37.@jun_makino 仕事するのが重力で一定急な斜面滑落などであれば別ですが、一般に外から仕事して斜面を動かす(例えば上らせる)場合、斜度0=平面上で外力を加える場合など、普通に一般の可能性を考えるべきでしょう^^
2013-07-12 14:27:34慣性モーメント、数式に∫記号が付いていたのできちんとは理解できてない気がしますが、イメージはなんとか。動きにくいものは動かすのに大きな力がいるから丈の短い缶ジュースが速かったのですね。ありがとうございました。@itokenstein
2013-07-12 15:33:43.@jun_makino 当初は「冷凍缶」と「未凍結缶」の比較からですが「極限操作」以降は思考実験として「コースターのように薄い円筒」と「電車のレールのように長い円筒」など仮想剛体の慣性能率としてお話していました。斜面にしても0度からプラスマイナス90度まで極端な例で考えるという
2013-07-12 17:16:45.@mailifestyle 積分は単に掛け算と思って構いません。この場合は小学校で習う「やじろべえ」或いは「シーソー」と同様で、言わば「支点」からの距離が利いて、シーソー真ん中近くに座った大人より反対端に座った年長さんのほうに遊具が傾くのと同様の計算を缶についてもするものです。
2013-07-12 21:57:48そうですね。私もそういう話をしています。 @itokenstein: 「極限操作」以降は思考実験として「コースターのように薄い円筒」と「電車のレールのように長い円筒」など仮想剛体の慣性能率としてお話していました。
2013-07-12 23:35:06慣性モーメントが小さい方が動き易くなるから、缶の長さが短い方が小さい力で動きだす→長い缶の方が質量は大きいけれど、長さが長い分慣性モーメントが大きくなり短い缶より遅く転がるのを∫の式で表してるということでしょうか。飲み込みが悪くて恐縮です。@itokenstein
2013-07-13 00:07:38.@mailifestyle いえいえ、飲み込みではなくて、それくらい具体的になると今度は諸条件(というかパラメータ といいますが)の値によっていろいろ変わるので 一概には言えなくなってくると思います^^; 凍結缶は一気飲みに不向き^^;;
2013-07-13 03:01:26@jun_makino そもそもの大本は、流体はヘリで流速がゼロという話題の例として、液体を封入したジュース缶とそれを固化した冷凍缶を斜面で転がすと・・・という例を出したもので、剛体の剛性あるいはモーメントが計算できるという事自体の意味に本来は目を向けて欲しいという話からでした。
2013-07-13 03:09:21