レポート(1)
問題1
静電場はベクトル量で向きと大きさを持っている。
物理的なその向きと大きさの定義を説明し、
合わせてこれらが測定できる方法を提案せよ。
問題2
オープンスペースなどのパソコンを利用して、xy平面(z=0)上で
任意の円周または多角形の頂点に位置する正負5個以上の
点電荷の作る電位の等高線を描き、プリントアウトして提出せよ。
(下のサンプル図は3つの点電荷(正1負2)に対するものであるので、これをそのまま提出しても
問題の条件を満足せず認められない。)
注意
解答は、全てこちらの用紙をプリントアウトし、
学籍番号などを記入して、手書きすること。ワープロ作成やルーズリーフや市販の
レポート用紙の使用は不可とする。
問題2のグラフは用紙へのはりつけ、または別紙提出とする(全体を
ホッチキスなどで留めることは固く禁止する)。
別紙の場合は
学籍番号を右上の余白に必ず追記しておくこと。
問題1の計測法の提案や問題2の
電荷の値や位置の取り方は無数に存在するはずである
ので、
そっくりのレポートが複数提出された場合は、コピー物と判断して全て無効とする。(零点とする。)
友人に教えてもらうことは構わないが、必ず友人のものと変えた
結果を提出すること。また、友人にサンプルプログラムを提供する場合にも、自分がレポート
作成に使用したものとは
変えたものを渡すこと。
提出期限は11/2の授業開始時とする。
それ以降の提出も認めるが評点は(当然ながら)下がる。
問題1のヒント
クーロンの実験では何をどのように測定したかを調べよ。
問題2のヒント
オープンスペースのパソコンにはプログラムを組まなくても
等高線を作成できるソフトがいくつかインストールされている。
-
Excelまたは互換表計算ソフト
等高線表示機能は貧弱であるが、上図サンプルに類似のものを作ることも可能。
(サンプルワークシート)
-
Gnuplot
上記サンプルの等高線はこのプロットファイルで、
分布図はこのプロットファイルで作成した。
Gnuplotの超簡単な使用法はこちら。
-
Mathematicaまたは互換数式処理ソフト
非常に充実したグラフ機能を備えており、理系の学生であればできれば一度はトライしてみて欲しい。
使用するソフトと電荷の分布の選び方によっては、分布図が非物理的な振る舞いを示すことが
起こりうるが、そのような場合はソフトの操作を工夫し合理的な分布に近づけること。
(last modified at 10th Oct. 2016)