『電気力線の本数の式の単位がたしかに[本]になることを確認させた』20171018

 電磁気の授業で、途中、電気力線の本数を計算させた。その際、式の単位が[本]になることを確認させたけれど、なかなかはじめはわからないものである。  クーロン定数kの単位は[Nm2/C2]。よって、右辺 4πkQ の単位は、  [Nm2/C2]×[C]=[Nm2/C]=[N/C]×[m2] ‥‥ ①  今E[N/C]の電気力線はE[本/m2]なので、単位のみに注目して、  [N/C] = [本/m2] ‥‥ ②  ①②より、 4πkQ の単位は、  [N/C]×[m2]= [本/m2]×[m2]=[本] クーロン定数kの単位[Nm2/C2]を使うことが気持ち悪い人は、次のように考えてもよい。  N = 4πkQ ‥‥ ①   また   E = kQ/r2 ‥‥ ②  ∴ k = Er2/Q ‥‥ ③  ①式に③を代入してkを消去。   N = 4πr2E ‥‥ ④  さて④式の4πr2は半径rの球の表面積[m2]。一方E[N/C]は、[本/m2]、一平方メートル当たりの電気力線の数。  ∴ [m2][本/m2] = [本]  すなわち、4πr2Eは、半径r[m]の球の表面を貫く電気力線の本数となっている。  ここで気を付けたいのは、単位はもちろん[本]を確認できたけれど、欧米には[本]というような単位はない。[/m2]あるいは[m-2]のように記す。  アボガドロ定数が[…

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「生卵の衝撃」という本を上梓しました(160122)

まえがき  2015年11月に高速道路で卵を車にぶつけるという事件(注)がありました。その時の車の被害の大きさにヒントを得て作った問題です。運動量と力積の関係によってたった50g程度の卵が2500ニュートン(注)もの力を発揮することがわかります。  そうならばなるほど車のフロントグラスを割ってしまうこともありうるのですね。相対速度を含め、作用・反作用や単位の換算、運動の法則についても理解がおよび、物理学の初歩的な学習について、考えるヒントになることと思います。  物理学が身近な問題や出来事と大いに関係していることを知ってもらえたら、きっと物理学の勉強も楽しくなることでしょう。 (注)高速道路で卵を車にぶつけるという事件:じっさい次のような記述がありました。「東名走行中、屋根やフロントガラス破損の車41台」   ダウンロードされた方へ、ご購入ありがとうございました。 閲覧パスワードが必要になっていますが、本書は、[sutekini]と入れてご利用くださいますよう、お願いいたします。

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電子書籍の閲覧パスワード(DLmarket)

商品ID 330342 化学反応式における量的な関係(無料版) jiyuu あるいは設定されていません。 323018 落雷一発1[C]――1クーロンは大きいのか小さいのか akaruimirai 320582 化学反応式における量的な関係(改訂版) sutekini 312988 原子の質量から物質の質量へ daiankitijitu

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