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

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    タグ:ガッチリ物理

    重力による運動 練習問題

    1. 塔の上から小石を静かに落としたところ,3.0s後に地面に到達した。地面に到達する直前の速さはいくらか。また,塔の高さはいくらか。

    2. 水面からの高さが4.9mの橋から小石を静かに落とした。水面に達する直前の速さはいくらか。

    3. 塔の上から小球を5.0m/sで投げ下ろしたところ,2.0s後に地面に達した。地面に達する直前の速さはいくらか。また,塔の高さはいくらか。

    4. 橋の上から小球を8.0m/sの速さで投げ下ろしたところ,16m/sの速さで水面に達した。橋の高さはいくらか。

    5. 初速度9.8m/sで物体を鉛直上方に投げ上げた。何s後に最高点に達するか。また,最高点の高さを求めよ。 【重力による運動 練習問題】の続きを読む

    夏休みが始まりました。
    失敗しない『夏休みの物理の勉強法』を紹介します。

    1.計画表を書く
    まず、生活面からですが、
    夏休みは長いようであっという間に終わってしまう。
    無駄に時間を使わないためにも計画表は書いておく。

    毎日、書いた計画表通りに日々送れれば、
    全く問題ないが、たいてい計画通りに送ることは
    できないでしょう。(現に、私もその一人!)
    しかし、気にせずに、計画60%達成を目指すのです。

    完璧主義はいけません。
    少し融通の利くくらいの考え方が、
    何かをやるときにちょうどいいと考えます。

    2.力学分野を完璧にしよう
    夏休みにできれば全ての分野を制覇したい!
    といったところであるが、
    全ての分野を完璧にするのは正直厳しい。

    自分が決めた分野をいくつか選び
    やるのが現実的でしょう。

    その中でも、やはり力学は大事である!

    なぜなら、力学の考え方や知識は、
    熱、波動、電磁気など、
    全ての分野によく顔を出すからである。

    力学以外の分野を勉強しようと思っても、
    力学が登場する場面でつまづいては、
    前には進まないでしょう。

    だから、早いうちに、
    力学は絶対に完璧にする!

    というつもりで、夏休みは
    勉強に取り組むのがいいでしょう。 【夏休み 物理 勉強法】の続きを読む

     ICUが出題する問題は,まず長文を読み,その後に,長文の内容に関する問題を解いていく,というスタイルが1つのパターンとなっています。

    長文の内容には,高校物理の範囲内における大切な実験や観測,また,身近に起こっている出来事に関することなどが多く取りあげられ,問題のレベルはどうかというと,決して難問ではなく,普段から標準的な問題を解いていれば十分対応できるものがほとんどです。

    なかには一見難しそうな問題もありますが,文章中で与えられた公式を使えば簡単に求まってしまうものがあったり,逆に,定性的で簡単そうな問題ではあるが,物理の本質を問うもので,なかなか頭を悩ませるような問題もあります。 【ICU対策 物理】の続きを読む

    加速度というのは、
    単位時間(1秒間)に変化する速度、
    のことである。

    加速度はベクトル量なので、
    大きさと向きで答える量である。

    では、大きさに関して、
    説明しましょう。 【加速度とは?】の続きを読む

    高校物理における、
    熱の分野の単位について

    物理量の単位は、
    右表の国際単位系(SI単位系)を
    標準の単位として用いる。

    長さ:m(メートル)
    質量:kg(キログラム)
    時間:s(セカンド)
    電流:A(アンペア)
    温度:K(ケルビン)
    熱量:J(ジュール)

    これより、
    熱の分野においては、

    温度・・・〔K〕
    熱量・・・〔J〕  

    の単位が一般に用いられるので、
    覚えておこう。

    ちなみに、生活の中でよく聞く熱量の単位は、
    〔cal〕カロリーであるが、
    この単位は物理学では用いられなくなった。
    (問題ではたまに出てくるのだが) 【高校物理 熱の分野の単位について】の続きを読む

    image


    変位とは、つまり、位置の変化

    言い換えると、

    物体がどちらにどれだけ動いたかを示す量

    ということである。

    それと似た量に距離(道のり)があるが、
    距離は単なる大きさを表す量。

    それに対して、変位は、
    どちらにどれだけ動いたか、
    ということで、
    方向を示す言葉や符号などを
    付け加えなければならない量

    である。

    つまり、ベクトル量なのである。

    例えば、原点(0m)から
    物体が出発して、
    正の方向へ10m動いたら、
    変位は+10mとなる。

    −−−−0−−−−−−−−−→10−−−

    それに対して、
    負の方向へ2m動いたら、−2mとなる。

    −−−−2←−0−−−−−−

    つまり、

    スタート地点からゴールへ
    どちらにどれだけ位置が変化したか?


    を考えればよいのである。

    では、今度は往復運動を考えよう。 【変位とは】の続きを読む

    斜面上にばねの一端が固定されていて、その多端に物体がつなけられていて、赦免状を運動する場合を考える。

    物体を自然長の場所に置いて手を離すと物体は勝手に斜面を滑り降りていく場合を考える。なお、斜面は粗く摩擦力は存在するものとする。

    このとき、滑り始めて、また一旦静止する場合であるが、運動エネルギーの増加量ΔKは物体に働く力がする仕事Wに等しいという関係式を使うと簡単に、静止した場所は、自然長からばねがどれだけ伸びたかを計算することができる。 【静止とつり合い】の続きを読む

    浮力は、その物体がまわりの物質を押しのけた分の重さと等しい、
    ということで、
    これはアルキメデスの原理によって証明された。

    浮力F=ρVg
    〔N〕

    浮力=密度×体積×重力加速度

    例えば水の中に中が空で、
    ふたをしっかり閉めたペットボトルを沈める場合、
    上から手で押し込まないと沈まない。

    これは浮力で浮いてきてしまうからである。

    ペットボトルが水の中に入る場合には、
    そこにあった水を排除しなければならないので、
    押しのける力が必要だ。 【浮力とは】の続きを読む

    摩擦力には、「静止摩擦力」と「動摩擦力」の2種類がある。

    どちらも運動方向とは逆向きに働く力であるが、
    この2つには大きな違いがある。

    静止摩擦力は大きさが変化する摩擦力で、

    動摩擦力は一定の大きさで働く摩擦力である。

    \纏瀚犹の

    物体に徐々に力を加えていきます。

    はじめは小さい力でまだ動きません。  

    さらに大きな力で引っ張ります。
    まだ動きません。

    さらに大きな力で引っ張ります。
    するとやっと動き出しました。
    このとき動き出す
    瞬間で摩擦力は最大値をとります。

    このように、
    静止摩擦力は加える力が大きくなると、
    それにあわせて大きくなるような変化する力で、
    必ず最大の値があります。

    この値を最大摩擦力(最大静止摩擦力)といい、
    大きさはµN(静止摩擦係数×垂直抗力)
    という計算で求まります。

    静止摩擦力は状況によって変化し,最大のとき
    最大静止摩擦力f´=µN
    となる。
    【摩擦力】の続きを読む

    定期試験 勉強法 その4

    「前の晩はよく寝ること」

    勉強法ではないのだが、
    やはり睡眠時間は大事、ということを
    言っておく。

    「火事場の馬鹿力」という言葉や、
    有名な作家の人などは、
    アイデアを締め切り前日に絞り上げて完成させる、
    ということを聞きますが、
    あまり無理はし過ぎないことです。 【定期試験 勉強法 その4】の続きを読む

    定期試験 勉強法 その3

    「ケアレスミスに注意」

    本番ではケアレスミスに注意すること。

    ケアレスミスとはうっかりミスのことだが
    バカにはできない。

    あと一歩で完答なのに、
    惜しいところでミスをしている・・

    採点中にこんな風に思うことよくあります。

    ミスを防ぐには事前の準備が必要です。 【定期試験 勉強法 その3】の続きを読む

    定期試験 勉強法 その1

    【早めの準備を!】

    とにかく、試験勉強は、
    早くやったもん勝ちです。

    時間がないと、あせって集中力もなくなって、
    さらに効率がわるくなります。

    やらなきゃ!やらなきゃ!
    と思いながら、焦ってしまうと、
    頭に全然入らなかったりするのです。

    さらに、勉強していて、
    睡魔が襲ってくると、
    もうつらくてどうしようもありません。

    勉強しようと思って夜始めたが・・・

    ハッと目が覚めて

    気が付いてみると朝!!

    今日、試験なのに何にもやっていない!!

    あーどうしよう!!

    こんな経験した人はいませんか? 【定期試験 勉強法 その1】の続きを読む

    100点・・それは夢の点数。
    一つもミスをしなかったものだけが獲得できる、
    まさに王者の証を示す点数。

    確かに100点を取るのは難しいことです。
    しかし、あきらめてはいけない!

    しっかりと準備の時間を用意して問題を解き、
    今までしてきたミスを防ぐこと。

    そうすればあとは運に任せるだけ・・
    なんて自信もついてきます。

    あとは神に任せるだけ。
    たとえ惜しい間違いで100点を逃しても
    次がある、次が!

    「せっかく頑張ったのに・・」なんて、
    弱気じゃいけない。

    攻めて、攻めて、
    いつかは100点をゲットしてやろうぜ!!

    100点を目指す前に、
    オレたち教える側の立場から
    ちょっと言いたいことがある。 【目指せ100点!得点アップの勉強法】の続きを読む

    保存力と非保存力

    まずは、ひとこと言わせて頂きたい。

    人を愛せばその分愛される、と言われている。
    だが、愛しても愛が返ってこない場合も実際はある・・・

    うーん、そういうときって寂しいなぁ。。

    さて!保存力と非保存力とは、
    どのような力かを考えてみよう。

    物体に力を加え仕事をすれば、
    その分、運動エネルギーが変化する。

    これは仕事とエネルギーにおける
    大切な関係だった。

    では、次の2種類の力が、
    物体に仕事をする場合を考えよう。

    【保存力と非保存力】の続きを読む

    試験における注意点  注意点をしっかり守って100点ゲットだ!

    毎回採点をしていると,
    わかっているけど惜しいなぁ・・
    と思いながら
    △や×を付けることがよくあります。

    完全解答がすぐ目の前そこにあるのに・・・
    非常にもったいない!

    しかし、このようなミスは問題を解くこと,
    また注意力をしっかりともつことによって,
    未然に防げるもの。

    以下に注意点を挙げておくので,
    一通り読んで,
    試験本番では絶対同じミスはしないこと。

    そうすれば,
    100点に一歩近づけるはずだ。

    頑張っていこう!

    1. 答に単位は必要か?必要ならば,忘れずに付けること!

    問題文に出てくる物理量に
    単位がついているならば
    答にも絶対に単位が必要である。

    もし単位がついていなかったら,
    物理量の単位は長さに
    [m],質量に[kg],時間に[s]を用いている
    (これをSI系,MKS単位系といいます)
    ことが暗黙の了解になっているので,
    単位を付ける必要はなし。

    ※単位が必要な場合でも、
    問題文の最後の「聞き方」で
    「単位が必要か必要でないか」を最終的に決めること。

    [例]  舛梁さを求めよ。 → 答.20m/s 単位をつける!
       ◆ 舛梁さは何m/sか。→ 答.20  単位をつけなくてよい。

    ,鰐簑衒犬痢崑さ」の所に
    単位がないから、
    答えに単位をつける。

    △鰐簑衒犬痢崑さ」の所に
    単位が「m/s」とあるから、
    答えに単位をつけなくてもよい。

    2. 数値計算の答は分数でなく小数で答える 

    物理では数値計算の場合,
    分数ではなく小数で答えます。

    割り切れなくても,
    ある桁で四捨五入して小数で答えること。
    (後に有効数字というところで
    何桁で答えればよいかを学びます。)

    [例]時間について計算して出てきた答が
    20÷3.0という計算から答えを20/3[s] としてはいけない。

    この場合は、
       20/3=6.66・・・・ ≒ 6.7[s] と答えること。 【高校物理 試験の注意点】の続きを読む

    物理学の歴史

    年代 人名 発見
    B.C.300 ユークリッド(ギリシア) 幾何学を大成
    B.C.250 アルキメデス(ギリシア) 浮力、てこの原理
    A.D.120 プトレマイオス(ギリシア) 天動説を集大成
    1470 レオナルド・ダ・ビンチ(イタリア) 近代科学技術の先駆
    1543 コペルニクス 地動説を提唱
    1576 ティコ・ブラーエ 惑星運動の精密観測
    1583 ガリレイ 振り子の等時性
    1589 ステビン(オランダ) 力の平行四辺形

    1600 ギルバート(イギリス) 磁石、摩擦電気の研究
    1604 ガリレイ 落下運動の法則
    1609 ケプラー 第一、第二法則の発見
    1619 ケプラー 第三法則の発見
    1621 スネル(オランダ) 光の屈折の法則
    1643 トリチェリ(イタリア) 真空実験
    1644 デカルト 慣性と運動量の概念
    1648 パスカル(フランス) 流体のパスカルの原理
    1660 フック(イギリス) 弾性体のフックの法則
    1662 ボイル 気体のボイルの法則
    1676 レーマー(デンマーク) 光速の有限性発見
    1678 ホイヘンス ホイヘンスの原理
    1687 ニュートン 「プリンピキア」出版

    1704 ニュートン 「光学」出版
    1742 セルシウス(スウェーデン) セ氏温度提唱
    1747 フランクリン(アメリカ) 電気一流体説
    1761 ブラッグ(イギリス) 比熱の測定、潜熱の発見
    1772 ラボラジエ(フランス) 質量保存の法則
    1784 アトウッド(イギリス) 重力加速度の精密測定
    1785 クーロン 電気と磁気に関するクーロンの法則
    1787 シャルル(フランス) 気体のシャルルの法則
    1798 キャベンディッシュ 万有引力定数測定
    1798 ランフォード 熱の本質発見 【物理学の歴史】の続きを読む

    空気抵抗

    空気中を運動する物体は、
    粗い床の上を運動する物体が
    床から摩擦力を受けるように、
    空気から抵抗力を受ける。
    この力を空気抵抗と呼ぶ。

    空気抵抗が比較的小さいときは速さに比例する

    つまり、

    空気抵抗F=kv(k:比例定数) 【空気抵抗】の続きを読む

    重力
    地球上における全ての物体に働く力。
    重さを表す量で、質量とは異なる物理量。

    質量と異なるのは、
    10kgの物体は月へ行ったら
    質量は変わらないが、重力は1/6になる、
    というところから理解できるだろう。

    また、地球からわずかに離れた場所においても
    地表面上と同じ大きさの重力が用いられる。

    重力の単位は主に、
    〔N〕(ニュートン)または、
    〔kgw〕(キログラム重)が
    用いられる。

    一般に重力の大きさは〔N〕の場合が多く、
    W=mg〔N〕
    重力=(質量)×(重量加速度)
    となる。

    〔kgw〕は、質量の大きさがそのまま重力になる。
    例えば、10kgの物体に働く重力は、
    10〔kgw〕である。 【重力】の続きを読む

    光電効果〜光の粒子性

    これまで光は波として扱ってきたが、
    実はミクロな世界を考えると、
    光は粒子性の性質を持っている
    ということがわかった。

    金属に波長の短い光を当てると金属から電子が飛び出す。
    →光電効果

    光電効果
    主にX線や紫外線などの
    波長の短い光を金属に当てると電子が飛び出す現象。

    光電効果はいつでもどんな状態でも
    起こる現象ではない。

    光電効果の成立条件というものがある。

    光電効果の成立条件

    ・入射光の振動数ν≧金属によって決まる振動数ν0(限界振動数)

    ・入射光の波長λ≧金属によって決まる波長λ0(限界波長

    光電効果と光電子の関係
    ‘射光の強さ∝単位時間当たりに飛び出す光電子数

    入射光の振動数νが大きいほど,飛び出す光電子のエネルギーが大きい

    F射光の強さと光電子の運動エネルギーとは無関係。入射光を強くすると,飛び出す光電子の数が増える。

    ポイント
    か細く弱い光でも振動数が大きい光であれば光電効果は起こる。
    ※その逆も考えられる

    光は反射・屈折・回折・干渉などの
    波動の性質を持っている、
    しかし!他の性質も持っているのだ。

    光の波動性を考えるならば、

    「振動数νが小さくても光が強ければ光電効果は起こるのでは?」

    と考えられる。
    しかし、金属に長い時間、光を当て続けても、
    限界振動数よりも振動数が小さい光の場合は、
    光電子は全く飛び出さず、光電効果は全く起こらない。 【光電効果 】の続きを読む

    ブログネタ
    ガッチリ物理 に参加中!
    電磁誘導によって誘導起電力が
    発生するパターンには2種類あって、

    導体棒が磁場を横切る場合と
    コイルを貫く磁場が変化する場合です。

    ーЬ戝罎鯑蛎遼世横切る場合
     →向き:フレミングの右手の法則

    ▲灰ぅ襪動く場合
     →向き:レンツの法則

    ,里茲Δ貌蛎遼世、
    磁場を横切る場合は、
    起電力の大きさはV=vBlから求め、
    起電力の向きはフレミングの右手の法則から求めます。

    大きさを求めるときに注意しなければならないのは、
    導体棒が磁束を垂直に斬るということです。 【電磁誘導 誘導起電力】の続きを読む

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