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  • 教養と学問、サイエンス > サイエンス > 物理学
  • Tue, 15 Oct 2019
  • 質問No. 8846005

解決
済み
Q 最大の疑問や質問

  • 閲覧数7
  • 質問総数6125

A最大のQ&A回答一覧

    Yahoo!知恵袋

    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 19:17:49
    • 閲覧数 7
    質問

    ボルツマンの定数は ボルツマンの定数は
    アンサー
    回答

    温度の上限は、プランク温度です。プランク温度の宇宙は、どの様なものだったのでしょうか。
    現在、超ひも理論が最も有力視されています。1本の超ひもは、様々な振動をします。そして、その振動の違いにより、全てのものを表現することが出来るのです。超ひもの振動回数が少ないと光と見え、振動回数が増えると物質と見えます。この世の最短時間であるプランク時間に1回振動する超ひもが、この世で最も重い粒子です。その質量をプランク質量Mpと言います。

    ここで、プランク時間Spとプランク距離Lpについて説明します。1本の超ひもの長さは、プランク距離Lp (1.616×10^-35m)です。振動は超ひも上を光速(2.997925×10^8m/秒)で伝わります。振動が超ひもの端から端まで伝わる時間を、プランク時間Sp (5.39×10^-44秒)と言います。
    光速(2.997925×10^8m/秒)= プランク距離Lp (1.616×10^-35m)÷プランク時間Sp (5.39×10^-44秒)
    が成立します。現代物理学では、これ以上短い距離・これ以上短い時間を考えることが出来ません。

    前述のとおり、最も多い超ひもの振動は、最短時間であるプランク時間Sp当り1回の振動です。これ以上短い時間はないのですから。
    振動回数が多くなるに従って、1本の超ひもは重くなります。この最も振動数が多く最も重い1本の超ひもの質量を、プランク質量Mp (2.17651×10^-8㎏)と言います。

    開闢してプランク時間経過後の宇宙は、プランク質量となった超ひもが、お互いにプランク距離Lpまで近づき接し合い、ぎゅうぎゅう詰めになった状態です。この状態の温度をどの様にして求めることが出来るでしょうか。

    それには「ボイルシャルルの法則」がヒントになりそうです。
    理想気体は、気体粒子の数が一定なら次の関係が成立します。
    ①気体定数R=PV/T (P=圧力・V=体積・T=絶対温度)
    この気体定数Rは常に一定の値になります。つまり、水素・酸素・二酸化炭素・窒素等気体粒子の種類に関係なく、分子の粒子数が一定なら、気体定数Rは同じ値となるのです。

    ①を説明します。体積を一定に保つと絶対温度に比例して圧力が高まります。圧力を一定に保つと、絶対温度に比例して体積が増えます。絶対温度を一定に保つと、圧力と体積は反比例します。
    これを「アボガドロの法則」と言います。アボガドロは「気体1mol(モル)の体積は、気体の種類に関係なく0度C、1atm(気圧)において22.4L(リットル)である」ことを発見しました。この様に、気体粒子の重さに関係なく、粒子の数が同じなら、気体は同じ温度・同じ圧力下では同じ体積となるのです。つまり全ての気体で
    ①気体定数R=(1atm×22.4L)/273K=0.08205 atm*L/K*mol=一定
    となります。

    これは、何故でしょうか。温度が高くなり気体粒子を動かすエネルギーが増えました。この時、気体粒子の質量が軽いとそれは速く運動します。一方、気体粒子の質量が重いとそれはゆっくりと運動します。ですから、気体粒子が衝突して与える圧力は、気体粒子の種類には影響されず温度に依存するのです。

    ここで、1 mol(モル)について説明します。
    1 mol(モル)とは、6.02×10^23個の気体粒子の集まりを言います。これは、0.012㎏の炭素12の中に含まれる原子の数です。気体粒子の種類に関係なく、水素・酸素・二酸化炭素・窒素1 mol(モル)と言えば、その中には6.02×10^23個(アボガドロ数)の分子が含まれています。

    通常、圧力PをPa(パスカル){1Pa=1平方メートル当たり1N(1ニュートン=1㎏の物質を毎秒1m/秒づつ加速する力)、体積VをL(リットル)、温度を絶対温度K、気体の粒子数をmol(モル)で表わします。1atm≒101,300Paなので、①は
    ②気体定数R=8.31×10^3 Pa *L/K*mol
    となります。

    求めるのは、プランク質量の粒子1粒が、プランク体積{一辺がプランク距離の立方体の体積=Lp3立方メートル=(1.616×10^-35m)3立方メートル=4.220112×10^-105立方メートル}に押し込められた時の温度です。その時の密度を、プランク密度と言います。
    プランク密度=プランク質量(2.17651×10^-8㎏)÷プランク体積(4.220112×10^-105立方メートル)= 5.157468×10^96㎏/m3
    となります。
    このプランク密度の状態の温度を求めなくてはなりません。その為には、粒子1粒で考える必要があります。プランク質量1粒がプランク体積に閉じ込められた時(プランク密度の状態)の圧力Pa(パスカル)にプランク体積を掛け絶対温度で割ると、{気体定数R÷1molの粒子数(6.02×10^23個)}となるからです。
    気体定数は、気体粒子の個数に比例するので、6.02×10^23個(1mol)で8.31×10^3 Pa *L/K*molなら、1個では、8.31×10^3 Pa *L/K*mol÷6.02×10^23(個)だからです。

    ですから、
    ②を1molの粒子の集まりではなく、粒子1粒に設定する必要があります。その為には、上記のとおりR気体定数を6.02×10^23個(アボガドロ数)で割らなくてはなりません。すると
    ③R/アボガドロ数=(8.31×10^3 Pa *L/K*mol )÷(6.02×10^23個)=1.380648×10^-20 Pa *L/K
    となります。③をボルツマン定数(Kb)と言います。

    このボルツマン定数(Kb)を使えば、前で述べたとおり、粒子1粒が閉じ込められた体積とその圧力Pa(パスカル)が分かれば、温度を求めることが出来ます。圧力×体積÷絶対温度=ボルツマン定数(Kb)、∴絶対温度=圧力×体積÷ボルツマン定数(Kb)なのですから。

    体積は、プランク体積(4.220112×10^-105立方メートル)です。では、プランク質量の粒子1粒の圧力はどれ位でしょうか。

    プランク質量の粒子は、この世の最大の加速度で移動しようとします。この世の最大の加速度は、最短時間であるプランク時間Spにこの世の最速である光速Cm/秒に達する加速度です。それは
    ④最大加速度=光速Cm/秒÷プランク時間Sp=C/Sp(m/秒2)= (2.997925×10^8m/秒)÷(5.39×10^-44秒)=5.562012×10^51(m/秒2)
    です。

    プランク質量(2.17651×10^-8㎏)の物質が最大加速度5.562012×10^51(m/秒2)で動くと、その⑤圧力は何N(ニュートン)になるでしょうか。
    1 N(ニュートン)= 1㎏の物質を毎秒1m/秒づつ加速する力なので、
    ⑤圧力=プランク質量(2.17651×10^-8㎏)×C/Sp(m/秒2) =(2.17651×10^-8㎏)×(2.997925×10^8m/秒)÷(5.39×10^-44秒) = 1.2105×10^44 (m㎏/秒2)= 1.2105×10^44 N(ニュートン)=プランク力

    です。 ⑤圧力は、何Pa(パスカル)でしょうか。⑤圧力は、プランク距離Lp(1.616×10^-35m)四方の正方形に掛かる力でした。1粒のプランク質量が一辺プランク距離の立方体に閉じ込められ、その一面に掛かる圧力が⑤圧力なのですから。
    一方、1Pa(パスカル)=1平方メートル当たり1 N(ニュートン)の圧力です。ですから、⑤圧力を1平方メートル当たりのN(ニュートン)数に直さなくてはなりません。
    ⑥1平方メートル当たりの圧力=1.2105×10^44 N(ニュートン) ÷プランク距離2平方メートル=1.2105×10^44 N(ニュートン) ÷(1.616×10^-35m)2=4.635642×10^113 N(ニュートン)= 4.635642×10^113Pa(パスカル)です。
    この4.635642×10^113Paが、この世で最も強い圧力です。これをkothimaro圧力と名付けます(2015/08/13pm17:36)

    これで圧力が求まりました。では、プランク体積は何リットルでしょうか。
    プランク体積= Lp3立方メートル=(1.616×10^-35m)3立方メートル=4.220112×10^-105立方メートル
    です。これをL(リットル)に直すと、1立方メートル=1,000L(リットル)なので
    プランク体積=(4.220112×10^-105×1,000 )Lリットル= 4.220112×10^-102 L(リットル)
    です。

    故に
    絶対温度=圧力×体積÷ボルツマン定数(Kb)= 4.635642×10^113Pa(パスカル)×4.220112×10^-102 L(リットル)÷1.380648×10^-20 Pa *L/K=1.417194×10^32K=プランク温度
    です。

    現代物理学では、プランク密度の状態、即ち一つの粒子が最大のプランク質量となり、最少空間のプランク体積に詰め込まれた状態よりも高密度の状態を表現出来ません。そして、プランク密度では、プランク温度となります。ですから、現代物理学ではプランク温度よりも高い温度を扱うことが出来ないのです。

    詳細は、下記のホームページを参照下さい。
    http://catbirdtt.web.fc2.com/purannkuonndonomotomekata.html
    教養と学問、サイエンス > サイエンス > 物理学
    詳しくはこちら
    • 同意数-10(3-13)
    • 回答数3
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 19:09:00
    • 閲覧数 18
    質問

    この度の台風19号での被害については、想像を超えていますが

    これだけ国やTVやネットが1週間前くらいから命を守る行動をとってくださいとか 今年最大の台風が来ますとか、進路図もはっきりとしていたのに、どうしても避難できない

    人を除き、行政や町内での避難喚起があったはず。

    結果は、死者やけが人、行方不明者、床下、床上、全壊、半壊、想像どおりでした。

    1日前にでもいいから(家を守る作業や避難準備をしていたとしても)早く逃げていたら

    助かるのに、何故にと思ってしまいます。やはり家は大丈夫だろう...
    アンサー
    回答

    川が決壊して浸水した所のほとんどはハザードマップで浸水しますと書いてある所です。
    北陸新幹線の車両基地は長野市が出しているハザードマップで二日間で396mm以上降ったら10-20mの深さに浸水となると書かれています。どの程度の予想があったか正確には知りませんがて、ある予報では3日間で300-500mmと書いてありました。

    周りの人でハザードマップを見ている人が少ないです。
    子供の通学経路はハザードマップを見て遠回りだけど決めました。

    報道でも浸水した地域があれば直ぐハザードマップと比較して報道すれば皆が重要性を理解するけど、それをやる勇気のある局は少ないです。
    ニュース、政治、国際情勢 > 災害 > 台風
    詳しくはこちら
    • 同意数2(14-12)
    • 回答数1
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 18:46:57
    • 閲覧数 5
    質問

    下品な話なので、苦手な方は見ない方がいいかもです。 下品な話なので、苦手な方は見ない方がいいかもです。 緊張している時に、ゲップが出そうになるのっておかしいですか…?

    家ではなんともないのに、学校だと出そうになります。

    ないかもしれませんが、対処法とかないですか?
    アンサー
    回答

    極度の緊張で胃に負担が
    掛かると出たり、酷いと
    もどすこともありますね。

    相手や周囲にどう思われるか
    よりも確実に事を成すこと
    だけに気持ちを持っていきましょう。
    慌てる必要は全くないです。
    無意味な恐れこそ
    最大の敵です。
    生き方と恋愛、人間関係の悩み > 恋愛相談、人間関係の悩み > 学校の悩み
    詳しくはこちら
    • 同意数-1(11-12)
    • 回答数1
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 18:41:20
    • 閲覧数 5
    質問

    Minecraft BEをMacBook ProにBoot Campを入れてやっているのですが、ロケット花火の音や足音などの音がバグっています。解決方法はありませんか?それと、Boot Campで CPUやメモリを最大限に利用する方法か、もしく Minecraft BEをMacBook ProにBoot Campを入れてやっているのですが、ロケット花火の音や足音などの音がバグっています。解決方法はありませんか?それと、Boot Campで CPUやメモリを最大限に利用する方法か、もしく はディスプレイの解像度を3360×2100に、する方法はありますか?この二つのものはパラレルスデスクトップ...
    アンサー
    回答

    BootCampはParallelsと違って単一OSしか起動しないので性能が落ちることはないはずです。むしろ上がります。また、MacBookProのディスプレイ本来の解像度は2560x1600なので3360×2100は無理でしょう。
    マイクラをしたいなら素直にMacOSのJava版を遊ぶべきではないでしょうか?
    スマートデバイス、PC、家電 > OS > Macintosh(Mac)
    詳しくはこちら
    • 同意数9(19-10)
    • 回答数1
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 18:32:47
    • 閲覧数 18
    質問

    パソコンは最大期間で何年ぐらい使用したことがありますか???
    最長使用期間をご教示ください。
    アンサー
    回答

    私は2001年に発売された初代Pentium4のPCをサポートが切れる2014年まで現役で使用していました。13年間使ってましたね。

    会社だと既に発売から20年以上経過しているWindows3.1やWindows95みたいな化石PCが動いています。
    スマートデバイス、PC、家電 > OS > Windows 7
    詳しくはこちら
    • 同意数-1(17-18)
    • 回答数3
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 18:29:22
    • 閲覧数 5
    質問

    ◆預封鎖ネコが抱腹絶倒 荒唐無稽なギャクを言っていますがどう思いますか? 2019/8/1807:49:40
    自作自演家(別名 荒らし)のロナウドと申します。知恵袋を通じて世論を変えることをライフワークとしています。


    2019/9/1820:24:45
    安倍内閣で本当に良かったですよね?


    2019/10/818:50:51
    安倍晋三さんが総理大臣で、本当に良かったですよね?


    2019/8/2212:37:16
    内閣総理大臣・安倍晋三さんを英雄としてたたえるため、彼の巨大像をつくるべきだと思いませんか?
    アンサー
    回答

    福島の原発事故の最大の戦犯は 第一次安倍政権時代に 吉井秀勝議員に虚偽答弁をした安倍晋三にあります。

    おまけに実質賃金減 アベノミクスは大失敗
    安倍晋三を支持する要素は何もありませんね
    ニュース、政治、国際情勢 > 政治、社会問題
    詳しくはこちら
    • 同意数-6(4-10)
    • 回答数1
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 18:24:52
    • 閲覧数 5
    質問

    [数Ⅲ]関数のグラフをかく問題です [数Ⅲ]関数のグラフをかく問題です 方程式y^2=x^2(8-x^2)が定めるxの関数yのグラフの概形をかけ。
    アンサー
    回答

    y^2=x^2(8-x^2)



    (x,-y),(-x,y)を代入しても同じ式になるからx軸、y軸対称となる


    x≧0、y≧0で曲線を描きそれをx軸、y軸で折り返して描けばよい

    x≧0、y≧0のとき

    y=x√(8-x^2)

    y'=-2(x^2-4)/√(8-x^2)

    0≦x<2 y’>0:増加
    x=2 y’=0:極大かつ最大 y[x=2]=4
    2<x<2√2:減少

    y'[x=0]=2√2 (原点の接線の傾き)

    lim[x→2√2−0]y’=-∞ ((2√2,0)付近の接線の傾き)


    m(_ _)m
    教養と学問、サイエンス > 数学
    詳しくはこちら
    • 同意数-2(9-11)
    • 回答数1
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 18:23:14
    • 閲覧数 29
    質問

    一人暮らしについて質問です。 一人暮らしについて質問です。 初期費用は大体家賃の4〜5倍ってよく聞きますが、実際はどうなのでしょうか?
    また家賃に対して、大体どのくらい手取りがあれば大丈夫なのでしょうか?

    人によって家賃や他の出費も違うとは思いますが、ぜひ参考にさせていただければと思います。

    一人暮らしをしたことないので、甘い考えだとは思うのですが、私自身は手取り15〜16万で、家賃は大体平均5.5万で考えています。
    アンサー
    回答

    仲介手数料 0.5~1ヶ月。

    敷金 0~2ヶ月。

    礼金 0~2ヶ月。

    保証料 0.5~1ヶ月。

    先払い家賃 ~1ヶ月。

    損害保険料 2年で数万円。

    これらを足すと、契約時の支払額は、最大で家賃の7ヶ月分+保険料程度は必要となります。

    ただ5.5万円の家賃となると、そんなに良い物件ではありませんので、4ヶ月分程度で借りれるのではないでしょうか。

    家賃は、手取りの3割というのが目安です。15万円×0.3=4.5万円となりますが、地域にもよりますが、4.5万円では借りられないと思いますので、5.5万円は非常に常識的な数字だと思います。
    暮らしと生活ガイド > 住宅 > 賃貸物件
    詳しくはこちら
    • 同意数-2(14-16)
    • 回答数3
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 17:43:41
    • 閲覧数 11
    質問

    数学の問題がわかりません
    高校生の2次関数の最大値最小値の利用みたいな問題です。

    ある品物の売価が1個100円のときは、1日300個の売り上げがある。売価を1円値上げすると2個の割合で売り 上げが減る。1日の売り上げ金額を最大にするには、売価をいくらにするとよいか。また、そのときの売り上げ金額を求めよ。ただし、消費税は考えないものとする。


    できれば、解説お願いします
    アンサー
    回答

    100円の時は300個なので
    売上は100×300ですね

    101円だと298個なので
    売上は101×298

    こんな感じで
    (100+x)円の時は(300-2x)個
    になるので
    y=(100+x)(300-2x)となります。
    また、xは個数なので0≦xです。

    展開して
    y=-2x^2+100x+30000
    (0≦x)

    あとは平方完成して
    y=-2(x-25)^2+31250

    x=25のとき最大値31250

    すなわち売価175円の時、最大売上31250円

    です!
    教養と学問、サイエンス > 数学 > 高校数学
    詳しくはこちら
    • 同意数3(20-17)
    • 回答数3
    • 投稿日時 - Tue, 15 Oct 2019 17:11:35
    • 閲覧数 22
    質問

    大乗仏教と真言宗の相違点 大乗仏教と真言宗の相違点 最長と空海が決裂した、思想的な相違点

    このふたつを具体的に教えて欲しいです
    アンサー
    回答

    真言宗は大乗仏教です。
    大乗仏教の中に真言宗が含まれるという関係です。

    比較するのであれば
    ・大乗仏教と部派仏教(小乗仏教)あるいは原始仏教。
    もしくは
    ・密教(真言宗)と顕教(密教以外の仏教)。
    で比較するものです。

    密教と顕教の違いについては、空海は
    ・能説の仏身
    ・所説の教法
    ・成仏の遅速
    ・教益の勝劣
    の4点を挙げています。

    最澄と空海が決別した原因は、思想的な相違ではなく、密教に対する考え方の違いです。

    密教は師資相承によって伝えられるものであり、教法の学習だけでなく、密教の修法を修することで体得するものなので、空海は最澄に、空海のもとで修行するように求めたのですが、最澄はそれに応ずることなく、経典の貸し出しだけを求め続けたので、空海は「これ以上、経典の貸し出しはできない」と断り、2人は決別することになります。

    例えるなら、医学書をいくら読んでも、臨床経験を積まなかったら、医者にはなれないだろう。という話。

    手術はしたことないけど、医学書はバッチリ読みました!という医者に手術されたくないですよね。

    学習と実践、両方大事とするのが密教。

    そこを最澄は怠った。というのが最大の原因であって、思想的な相違とはまた違います。

    思想的な面で言うなら、最澄は法華経を第1としていましたが、空海は密教を第1としていた。
    そこが違いますね。
    マナー、冠婚葬祭 > 宗教
    詳しくはこちら
    • 同意数-2(12-14)
    • 回答数1

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