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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    堀口塾

    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

    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

    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

    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

    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

    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

    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

    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

    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

    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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