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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    タグ:大学受験

    1.等速度運動
    (1) 速さと速度について
    「速さ」と「速度」は同じ意味を示すものと思いがちだが、
    物理ではしっかりと区別して理解する。

    「速さ」と「速度」言葉は似ているが、速さと速度は同じものではない。
    別のものと考えよう。

    ‘韻限度で運動→等速度運動といえる○
    同じ速さでカーブを曲がる運動→等速度運動といえない×

    ,両豺臚韻限度で運動していると言える。△両豺腓脇韻限度で運動しているとは言えない。しかし,同じ速さで運動しているとは言える。その違いは何か?速度は「大きさ(速さ)と向き」の2つの量を示すものであるということである。それに対して速さは「大きさ」のみを表す量である。円運動している場合は,たとえ一定の速さである時速20kmで運動していたとしても,常に向きが変化している。つまり速さは一定だが速度は変化しているのだ。よって同じ速度で運動しているとは言えないのである。ということは,同じ速さで運動しても加速度は存在する?

    同じ速度で運動=等速度運動=等速直線運動
    等速度運動と等速直線運動は同じこと。等速度運動は同じ速さで真っ直ぐに運動することである。

    (2) 平均の速さと瞬間の速さ
    実は速さには2種類あって、「平均の速さ」と「瞬間の速さ」というものがある。例えば100m走の走者のタイムが12sの場合,走者の速さは100÷12≒8.3m/sと計算で求まっていても,それは平均の速さなのである。厳密にいうと走っている途中は,速くなったり遅くなったりしていて、速さは一定ではない。だから8.3m/sというのは「平均の速さ」ということになる。全ての距離をかかった時間で割れば平均の速さとなる。それに対して「瞬間の速さ」は,その瞬間瞬間の速さであるが,これを求める場合は、非常に短い時間Δtにおいて進んだ距離ΔsそのΔtで割ってあげればよい。

    いろいろなものの速さ
    歩行者1m/s
    自転車5m/s
    チーター30m/s
    新幹線80m/s
    ジェッ旅客機250m/s
    音(空気15℃)340m/s
    スペースシャトル7.7×10**3 m/s 
    地球の公転3.0×10**4 m/s 
    光(真空中)3.0×10**8m/s 【等速度運動と等加速度運動のまとめ】の続きを読む

    1.物体にはたらく力
    静止している物体や運動している物体の状態を考える場合は,まず「その物体にどのような力が働いているか?」ということを考えなければなりません。力には重力,摩擦力,垂直抗力などいろいろな名称をもつ力がありますが,このようなたくさんの力の中から,物体に働いている力はどのような力かということを,一つ残らず全てみつけなければならないのです。ではどうやってみつければよいのでしょうか?

    正直,たくさんの力の中から,物体に働く力をひとつひとつ探していくのはかなり面倒なことです。ですから,みつけかたのコツというものをおさえておきましょう。そのコツとは,「力は大きく分けて2つの種類に分かれる。」ということです。

    力がたくさんあっても,たった2種類で分類されるものと考えていいのです。その2種類の力とは一体なんでしょう?それは,場の力と接触力です。では,場の力と接触力とはどのような力なのでしょう。

    (1)場の力
    まず,“場の力”とはどのようなものでしょうか。今,僕らは地球の上にいますが,そのことで,場の力を受けています。その場の力とは何でしょうか。そうです,一番有名な力・・・重力なのです。重力というのは,ボールが地面の上にあっても,宙を飛んでいても地球上にある物体にはいつも働いています。この重力は,地球上,つまり地面からそう遠くない場所にある物体には,いつでも働きます。これは,つまり,地球表面には重力が働く空間があって,その空間の中にいれば地球とくっついていようが離れていようが重力は働くということになります。このような重力が働く空間のことを重力場といいます。この重力場の仲間に,静電気による力や磁石による力もあります。これらの力は全て,電場や磁場という空間内にある物体に対して決まった力が働きます。

    以上のように,ある特定の力が働く空間のことを場といいます。よって場の力とは場の中で働く力を言います。場の力というと,重力をはじめとして,万有引力、静電気の力、磁石の力などが代表的ですが,今勉強しているこの力学の分野では,静電気の力や磁石の力は出てこないので,とりあえず重力だけを考えればよいでしょう。この重力は質量mの物体にmgという大きさで働き,向きは地球の中心向きです。 【力の働き方】の続きを読む

    単振動している物体に働く力は復元力である
    単振動している物体について働く力の合力を求めると必ずF=-kxの形になっている。これを復元力といい,変位xに比例し,比例定数の符号が負になるのが特徴である。この形から働く力を考えると,xが正のときに働く力は負となり,xが負のときに働く力は正となり,物体は遠くまで行っても結局原点に戻ってきて行ったり来たりの運動をする。これが単振動である。

    周期は復元力の式から求める
    復元力F=-kx →周期 T=2π√m/k
    単振動の問題において,時間的なことを聞かれたら,大概は「周期」がからんでくる。周期は公式として覚えておく必要があり,公式中の定数kが単振動においてどのような式になるのかが大事である。このkを求めるには物体に着目して復元力の式を求めてやらないといけない。このkが求まれば公式に代入して周期が求まるのだ。 【単振動のポイント】の続きを読む

    ブログネタ
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    静電気力と電場

    静電気力
    電気には正電荷(+)と負電荷(−)しかない。
    これらの間に働く力を静電気力、
    もしくは、クーロン力という。

    髪の毛を下敷きでこすると静電気が発生して、
    髪の毛が下敷きにくっつく。

    これは静電気力によるもの。

    距離rはなれた電荷q1, q2の間に働くクーロン力の式は
    F=k×q1・q2/r^2

    と表される。

    では、次は電場の説明をしよう。 【静電気力と電場】の続きを読む

    落ちない人気 合格グッズ
    本格的な受験シーズンに入り、滑り止めの砂やカモシカのお札など、縁起担ぎの「合格グッズ」が引っ張りだこだ。コンビニエンスストアでも、語呂合わせで受験生を応援するお菓子などが花盛り。いまや親や教師も巻き込む大マーケットに成長した合格グッズ産業。さて御利益のほどは――。

     ◆受験生 キット ウカール ハイレルモン!

     群馬県松井田町の「碓氷峠鉄道文化むら」。かつて急勾配(こうばい)の峠を上った電気機関車用の滑り止め砂を袋に詰め、「御守砂」として2002年から来園者に無料配布し始めたところ、評判が口コミで広がった。今シーズンも5000袋を用意したが、早くも約1300袋がさばける人気ぶり。担当者は「小豆島の砂を乾燥させた粗い粒の砂で、滑り止めの効果は抜群です」と胸を張る。

     埼玉県宮代町の東武動物公園で「幸運を呼ぶ」と評判のホワイトタイガー。04年冬から抜け毛をお守りとして貸し出し始めた。希少動植物保護を定めた種の保存法に抵触する恐れがあるため、今シーズンはいったん入れた毛を取り出した「毛なし」のお守りに切り替えたが、用意した500個が3日間でなくなった。

     絶壁に立たされても決して落ちないカモシカも、いかにも御利益がありそうだ。三重県菰野町の日本カモシカセンターは足跡付きのお札と絵馬のセットを販売、年間1500〜2000件の申し込みがある。「『中高大と3回お世話になった』とお礼の手紙もいただきました」と、センター職員は「がけっぷちの底力」をアピールする。 【大学受験 合格グッズ】の続きを読む

    2008年センター試験の世界史Aの出題ミスですが、
    正しい選択肢2つ、両方正解にするそうです。

    世界史Aで出題ミス=正しい選択肢2つ、両方正解に−大学入試センター
    19日に実施した大学入試センター試験「世界史A」で、正しい文章を1つだけ選ばせる設問に2つの正しい選択肢があることが判明し、大学入試センターは21日、両方とも正解にすると発表した。センターは「受験者に多大な迷惑を掛け誠に遺憾で、陳謝いたします」としている。
     この設問は、原発や核実験に関する文章から正しいものを1つ選ばせる4択で、配点は3点。センターは選択肢(2)の「アメリカ合衆国のスリーマイル島で、原子力発電所の事故が起こった」を正解としていた。 【センター試験 世界史A 出題ミス】の続きを読む

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