現代数学の系譜工学物理雑談古典ガロア理論も読む44

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215: 現代数学の系譜 工学物理雑談 古典ガロア理論も読む [sage] 2017/10/07(土) 11:53:16.51 ID:U9YX2SH3

>>211
哀れな素人さん、どうも。スレ主です。

>重さのないものを動かすのに、なぜ力が必要なのか(笑

うまく、説明できるかどうか、分らないが
重さというのは、重量という単位で、昔はこれだった。で、いまＳＩ単位になって、質量というようになった（下記など）

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8D%E3%81%95
重さ
(抜粋)
重さとは、その物体に働く重力の大きさ、および、慣性力の大きさを言う。また、力から転じて（力とは次元が異なる）重量を表す意味でも用いられる。
目次
1　概要
2　重さ・重量・質量

重さ・重量・質量
重さを重力と捉えた場合、重力は重力加速度によって異なるので、重さはそれぞれの物体に固有の性質ではない。しかし、古くから重さと重量が同一視されてきたのは、地球上で物体は質量にほとんど比例した大きさの力で下向きに引かれるため、この引く力を物体の性質と見なしたのを重量（つまり質量）と呼んだためである。
この捉え方は、人間が手に持って重力から重量を推測する場合や、重力で延びるばねの目盛で重量を量るばねばかりなどの計量器に当たる。これは地球上では重力加速度がほぼ一定であることを利用したもので、ばねばかりは小型で便利なため広く使われている。
一方、天秤ばかりによる計量や慣性力のように、重さを重力ではなく重量と捉えた場合、重量と質量が厳密に一致することは数々の実験で証明されている。
重力加速度による重力と加速度による慣性力が比例することはニュートンの時代にかなり正確に測定されていたため、天秤ばかりによる重量と質量が同じであろうということはニュートンも熟知していたが、彼は慎重にも重量という言葉を使わず「密な物」という表現をしており、また質量という言葉も作らなかった。

その後の物理学者も同様に確信が持てなかったため重量に代わる言葉として「質量」を使い出したが、アインシュタインの時代になるとかなりの精度で重量と質量が一致することが実験で明らかになっていたため、アインシュタインが等価原理を考え出すことが出来たのは有名な話である。
このように現在では（天秤ばかりでの）重量と質量が厳密に同じであることがわかっているが、重量は重力で量るものという誤解から物理学等では曖昧さを排除するため「質量」という言葉を使う。

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1506848694/215

219: 現代数学の系譜 工学物理雑談 古典ガロア理論も読む [sage] 2017/10/07(土) 13:14:50.76 ID:U9YX2SH3

>>215 補足

”動作中のニュートンのゆりかご”：これ面白いよ。下記、wikipediaに、動画があるので見て下さい。運動量保存則と力学的エネルギー保存の法則の実演。（動画は検索すれば、他にもヒットするけどね（＾＾ ）

運動エネルギー：後述K = 1/2 mv^2。同じ質量（m）の二つの球。動いて、ぶつかった球のエネルギーを、静止していた反対側の球に与える。反対側の球は、同じ速度を得る。
　質量が違えば、異なる速度になることは、上記式から分るでしょ（＾＾
　質量（m）は、地球上でも無重力の宇宙でも同じと考えます。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%B3%E3%81%AE%E3%82%86%E3%82%8A%E3%81%8B%E3%81%94
ニュートンのゆりかご
(抜粋)
ニュートンのゆりかご（英語：Newton's cradle）は、運動量保存則と力学的エネルギー保存の法則の実演のために作られた装置である。英語ではexecutive ball clickerといった別名が、日本ではカチカチ玉といった呼び方もある。なお、この名前はアイザック・ニュートンにちなんで名付けられたものである。

動作
1つの球を引っぱって離すと、その球は他の静止した球へ向かって衝突して、静止する。この瞬間、金属球がぶつかったのと逆側の球は、最初の金属球と同じ速さで弧を描いて飛んでいく。そして、逆の球が並んだ球に戻ってぶつかると、また同じ現象が起きる。
この動きを最初に見たときには、直感に反しているように思われ、面白く感じるかもしれない。例えば、人の列に後ろから衝突していったときには、列の先頭の人が運動エネルギーを得て飛び出していく、ということよりも、列全体が動いてしまうと思いたくなる。
しかし、中間の金属球は静止したままのように見える。実際に、中間の球を指で挟んで持っていても、この装置は動き続ける。これも、直感に反しているように見える。止まったままで動きを伝えているからである。
(引用終り)

つづく

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1506848694/219

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