Re: 剛体は力を減衰させるか？

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Article #1722

#1722

From: k-yamano
Date: Tue, 12 Jul 2005 03:13

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"k-yamano" <cafea605@hcn.zaq.ne.jp> wrote in message 
news:LXqze.481$Sb.59@news-virt.s-kddi1.home.ne.jp...
> （問題）質量Mの物体Aと、質量ｍの物体Bとを、並べてA側から力Fを加える。この二物体系はどのような運動をするか？
>
> これも極めて基本的な問題ですが質量M+mの一つの物体として解こうとすれば怒られます。AとBとの間に働く力F’を仮定してAとBそれぞれについて運動方程式を立てて連立方程式を解かなければなりません！
>
> で、結果は　F　＞　F’　と出ます！
>
> これは不合理ではないですか？剛体が力を減衰させるなんて・・・
>
> あなたはどう思われますか？？
自己レスで失礼します！回答めいたものを用意いたしましたので始めて紹介させていただきます。

このような場合、剛体をどのような物性、現実に存在する物体の性質の極限であるかによって異なってきます。

１）完全非弾性体（バネとしての性質を示さない堅い物体）
２）完全弾性体（いわゆる堅いバネ）
３）原子と分子とからできている通常の物体

１）だと教科書流の解き方と一致するのですが、考え方として、力が伝わったからであるというよりも、一切の変形を拒否するといった性質から

「物体Aが移動するにつれての位置の変化がそのまま物体Bに伝わった結果である」

ように捉えなければナラナイ！むしろ両者の相互作用としての力F’を仮定するよりもAとBとが一体化して移動したとして質量M＋ｍと力Fとで解かなくてはならないでしょう・・。この極限が剛体で有るとした場合、衝突に際しては必ず一体化するのでエネルギーは保存しない！このこともどこでエネルギーを消耗するかわからないので不満が残る・・。

２）だと力はそのまま伝わりますから両者はブザー振動をして進むことになります。今度は１）とは逆にエネルギーを消耗する理由があるのに完全弾性衝突をくりかえすといった理由でエネルギーは保存されることになります。まあー、変ですね・・。

３）では、恐るべきことに対称性の自発的破れが伴うので「南部・ゴールドストーンの粒子」が出現するのだそうだ！それは電磁場の振動によってフォトンになるものか、それとも音子（フォノン）なのか？

１）２）はそもそもありえない仮想物体の物性で有るわけだが『アインシュタイン物理』では否定されるだけあって矛盾するようである・・。

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Subject: Re: 剛体は力を減衰させるか？
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