【教養の物理学】"力"をなぜ"ポテンシャル”と言う概念で書き直すのか？〜その方がより自然界を体系的に記述することができるからです〜

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Basic Physics and Liberal Arts

Күн бұрын

Пікірлер: 8

@physicsandliberalart6583 4 жыл бұрын

6:05 〜　誤)エネルギー保存則→正)力学的エネルギー保存則 5:24 〜　誤) d/dt((dx/dt)^2) → 正) 2(dx/dt)(d^2x/dt^2) 　※またその下の(dx/dt) は (dx/dt)^2

@checkmatedeepblue 4 жыл бұрын

よろず物理研究所　様初めまして、理科教育関係の者です。いつも大変ためになる動画をありがとうございます。今回の動画はポテンシャルの話で、特に興味深く拝見いたしました。といいますのも、中学の理科の教科書には「物体が持つ位置エネルギー」といった表現がなされておりますが、これはおかしいと思います。地球と物体で一つの系が持つエネルギーということなのでしょうが、エネルギーの所在についてどうしても気になってしまいます。ある教育系の論文には重力によるエネルギーは空間に蓄えられていると教えてもいいのではないか、と言うのですが、そのような教え方をしている教科書はあまり見かけません。電磁気学では空間にエネルギーを蓄えても良いことになっているのに、重力ではあまりそのような言い方がなされていない理由は、重力理論がまだ完成されていないことと関係があるのでしょうか？

@physicsandliberalart6583 4 жыл бұрын

こちらこそいつもご視聴いただきありがとうございます。重力理論（一般相対論）は確かに発展途上ですが、中学の教科書で重力のみ明言が避けられている理由は申し訳なくもわかないのですが・・・一方、根本的に空間にエネルギーがたまるかどうかの話については、空間に対する認識（定義）によりますが、物理学では、ある三次元空間に座標系を導入したとき、実験的にも重力もクーロン力も1/rに比例していることがわかっているので、位置、によってエネルギーが決まるということはいえます。ただ導入した座標系自体にエネルギーが溜まっているかはなんともいえません。というのも座標系自体は我々人間が導入したもので実験的に確かめようがないからです。直接的な答えになっていないと思いますがコメントまでよろしくお願いいたします。

@checkmatedeepblue 4 жыл бұрын

@@physicsandliberalart6583 お忙しい中、返信いただきありがとうございます。ニュートン力学の範囲内では重力は遠隔力なので、位置エネルギーがどこにあるか？という疑問には答えられないのでしょうね。でも一般相対性理論のような近接力で重力を考えた場合はどうでしょう。それでも物理学の専門家から見ると、「位置エネルギーが空間に蓄えられている」という言い方はちょっと言い過ぎのように聞こえるのでしょうか。以前、音と光の違いについての動画を拝見いたしました。音は波であるが粒子ではない。一方で、光は波であると同時に粒子でもある、というお話だったと思います。光は粒子であるから、真空中を伝わるわけですね。光が粒子であれば、エネルギーも真空中を運ばれると思って良いですね。一方、一般相対性理論の重力波はどうでしょう。重力波も粒子であれば、エネルギーを運ぶと思われるのですが、その場合、真空自体がエネルギーを持つという言い方は言い過ぎでしょうか。まだ「グラビトン」は発見されていませんが・・・。本当は自分で紙と鉛筆で計算してください、と言われそうなのですが、いちいち質問に答えるのも大変骨が折れることと思いますので、またいつか何かの動画のネタに使っていただければと思います。よろず物理研究所の動画は、他のどの動画や書籍にもない物理学の本質を教えてくれるチャンネルとして、いつも応援しています。ありがとうございました。