高校物理をやさしく解説するブログ

高校物理をやさしく解説するブログです。説明は全てテキスト中心にまとめております。図はたまにありますが基本的に想像力を働かせて読んでください。「読んで」物理のイメージを作りましょう。

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    2009年01月

    １　内力と外力を区別せよ。
    　　→物体に働く力は外力だけを考える。
    　　　内力は考えてはいけない。

    物体A，Bがある。
    図のようにAに力Fを加える場合について考えてみましょう。

    1. Aに働く力：左側からの押す力FとBから押される右向きの力fの2力

    2. Bに働く力：Aから受ける右向きの力fのみ

    3. A+Bを一体として考えたときに働く力：右向きのFのみでよい。このとき，A，B間で働いている力fを考えてはいけない。つまり，fはABの内力になっているということである。 【内力と外力を区別せよ】の続きを読む
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    基本は大地を基準とする。

    そう。

    運動は大地を基準として考えよう！

    それがニュートンさんとの約束だ。

    力学では主に、物体に働く力による
    物体の状態を考えていきます。

    そのとき、物体を観測する立場は、
    静止している大地を基準とします。

    観測する立場が運動していたり、
    静止していたりしたら、
    物体の状態がそれぞれ違って見えます。

    そうなったら、
    どれが正しいのかわかりません。

    ですから、物体の状態をいうとき、
    しっかりと「観測者は静止している」
    ということを前提に考えよう。

    また、場合によっては、運動している
    乗り物の上で観測する場合もあります。

    物体の上で物体が運動しているときなど、
    状態が複雑なときは、この考え方のほうが、
    静止している観測者よりも、
    物体の状態がわかりやすく見えて、
    式を立てやすい。

    ただし、慣性力や遠心力というような、
    特別な力を登場させなければならない。 【運動は大地を基準として考えよう】の続きを読む
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    ニュートンの運動の法則は3つあります。

    第1法則 慣性の法則
    第2法則 運動の法則
    第3法則 作用反作用の法則

    以上の3つの法則は、
    これから運動を考えるとき、
    いや、物理を考えるときに、
    土台となる非常に大切な法則です。 【ニュートンの運動の３法則】の続きを読む
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    力積とは？

    力積は「衝撃」と呼ばれる量であり、
    衝突などの現象を考えるときに、
    よく用いられる量です。

    力積＝(力)×(時間)、
    つまり式では　I=FΔt

    となります。

    ※FΔtは衝突時に物体に働く力が
    一定の場合のみ適用。

    今度は空手の瓦割りを考えてみましょう。

    あの硬い瓦をどうやったら
    人間の手で割ることができるのでしょうか？ 【力積とは？】の続きを読む
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    運動量とは？
    運動量は（質量）×（速度）で表される量で、
    式はp=mvとまりますが、
    一般的なイメージとしては、「勢い」を表す量と
    考えるといいでしょう。

    ちなみに、この運動量と力積は、
    衝突や分裂を説明するのに便利な物理量です。 【運動量とは？】の続きを読む
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    第３法則　作用反作用の法則
    物体に力を加えると，等しい大きさで逆向きの力を受ける。

    硬いコンクリートの壁を、
    思いっきり拳で叩いた場合、
    もちろん手は痛いでしょう。

    この現象を力に関して考えて見ると、
    自分が壁に力を加えたと同時に、
    逆に壁から手に力が加わった、
    ということを示しています。 【作用・反作用の法則　ニュートンの運動の第3法則】の続きを読む
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    第２法則　運動の法則
    物体に力が働くとき、
    力の方向に加速度が生じ、
    加速度は力に比例し物体の質量に反比例する。

    慣性の法則のところでは、
    机の上に置いてある物体を、
    じっと眺めているだけでは動かない、
    と言いました。

    では、ここで物体を動かすには、
    どうすればよいでしょう？

    というのが第２法則のテーマです。

    それには物体に力を加えればよいのです。

    力を加えれば、物体は、
    静止から運動へ状態が変化する。

    これを詳しく言うならば、
    速度0の状態から、ある速度vに加速した
    とも言えます。

    つまり加速度が生じたということです。 【運動の法則　ニュートンの運動の第2法則】の続きを読む
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    第１法則　慣性の法則
    物体に力が働かないとき、
    その物体は静止を続けるか等速直線運動を続ける。     【慣性の法則　ニュートンの運動の第1法則】の続きを読む
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    ブログネタ：
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    運動方程式をたてるにあたって
    注意しておきたい点は
    「力の扱い方」である。

    力の扱い方
    力はもらう力を描き入れよう。

    運動方程式だけでなく、
    物体に働く力を考える、
    つまり、力学において
    非常に大切なポイントです！

    運動方程式をたてるにあたっては、
    次のことに注意すること。 【運動方程式の注意点】の続きを読む
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    物体に働く力の見つけ方

    力学においては、主に
    物体の運動について考えていく。

    まず当然のことながら、
    静止している物体は、ひとりでには動かない。

    生き物なら勝手に動くが
    物体は生き物ではないから勝手には動かない。

    では、どうすれば動くのかというと、
    物体に外から力を加えればよいということ。
    つまり、運動には力（外力）が必要である。

    ということは、
    物体にどのような力が働くか、
    を見つけてあげれば、
    その物体が、どのような状態なのかが、
    わかるということである。

    では、物体に働く力（外力）の
    みつけかたには、
    どのような方法があるのだろうか？

    力の種類はたくさんあるが、
    実は見つけかたは、コツをつかめば難しくはない。

    ではその方法とは？ 【物体に働く力の見つけ方】の続きを読む
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    物理によく出てくる重要な力

    力の種類はたくさんあるが、
    物理によく登場する重要な力として
    ５つ挙げておく。

    １．重力
    物体が地球から受ける力
    向き：鉛直下向き

    ２．垂直抗力
    物体が接触面から受ける力
    向き：接触面に垂直な向き

    ※垂直抗力のポイント
    垂直抗力は床や壁から受ける力であるが、
    これを重力と勘違いしないこと。

    例えば、
    床の上に置いてある物体には、
    床からmgという力が働くが、
    斜面上においてあるときは、
    成分分解し斜面と直角な方向における
    つり合いを考えると、
    垂直抗力N=mgcosθと求まる。 【物理によく出てくる重要な力】の続きを読む
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