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。

    著書『力学の基礎』はこちらです。
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    堀口塾

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    タグ:物理

    ブログの目次です。リンク更新中!

    高校物理(力学、波動、熱、電気、磁気、原子) 目次

    (リンク部分をクリックしてください)

    【力学】

    第1章 速度と加速度

    1.速さと速度
    速さと速度
    平均の速さと瞬間の速さ
    速度の合成と分解
    相対速度

    2.等速直線運動
    等速直線運動
    v-tグラフ
    変位とは

    3.等加速度運動
    加速度とは?
    加速度の正負
    等加速度直線運動の3公式
    等加速度運動のグラフ

    v=v0+atのイメージ
    等速度運動と等加速度運動のまとめ

    4.重力による運動(落体の運動)
    重力加速度
    自由落下
    鉛直投げ下ろし
    鉛直投げ上げ
    鉛直投げ上げ その2

    落下運動の問題を解こう!

    水平投射
    斜方投射

    第2章 運動の法則

    1.物体に働く力
    物理によく出てくる重要な力
     重力
     摩擦力
     空気抵抗
     浮力
     ばね定数
     ばねの弾性力

    力のつり合い
    物体に働く力の見つけ方

    力の合成と分解
     力の合成
     力の分解

    いろいろな力
    圧力
    浮力
    空気抵抗

    2.剛体のつり合い
    剛体とは?
    剛体のつり合い
    力のモーメント
    重心

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

    ニュートンの運動の3法則

    運動は大地を基準として考えよう  

    4.運動方程式
    運動方程式とは?
    運動方程式の注意点
    運動方程式の立て方

    第3章 エネルギー

    1.仕事とエネルギー
    仕事とは?
    仕事とエネルギー
    運動エネルギー
    重力による位置エネルギー
    弾性力による位置エネルギー

    仕事と運動エネルギーの関係(ΔK=W)

    2.力学的エネルギー
    力学的エネルギー保存の法則
    保存力と非保存力
    非保存力が働くときの力学的エネルギー(ΔE=W非)

    第4章 運動量保存の法則

    1.力積と運動量
    運動量と力積の関係
    力積とは?
    運動量とは?

    2.運動量保存の法則
    運動量保存の法則
    はね返り係数

    第5章 円運動と単振動

    1.円運動
    円運動の速度と角速度
    円運動の加速度
    円運動の運動方程式

    非等速円運動について

    2.万有引力
    ケプラーの法則
    第1法則
    第2法則
    第3法則

    ニュートンの万有引力の法則
    万有引力による位置エネルギー
    力学的エネルギー保存の法則

    3.単振動
    単振動の変位・速度・加速度
    復元力〜単振動に必要な力
    単振動のエネルギー
    単振り子

    つり合いの位置を基準とした
    力学的エネルギーの考え方


    4.慣性力
    慣性力とは?
    遠心力

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    【高校物理 全範囲の目次】の続きを読む

    ドラえもんに出てくる秘密道具
    「どこでもドア」について、
    ちょっと考えてみました。

    UDF どこでもドア

    「どこでもドア」は、
    ドアを開ければどこにでも行くことができる
    有名な秘密道具ですね。

    つまり、物体を瞬間移動させる、
    ということでしょう。

    では、そのスピードって
    どのくらいなのかな?
    なんて考えてみました。

    さて、今、高校3年生の授業では
    光の分野を勉強していますが、
    光の速さは真空中で
    約3.0×10^8m/sです。

    つまり、秒速30万キロということです。

    地球の円周、
    つまり赤道の長さが
    約4万キロなので、
    光の速度なら1秒で地球7周半できます。

    計算はこんな感じ。

    30万÷4万=7.5周

    つまり、光は1秒で
    30万キロメートルの距離を進むから、
    その中に、地球の円周が何個入っているか、
    を調べたわけです。
    だから上の割り算の式が出てきました。

    僕らが家のドアをまたぐときに、
    1秒もかからないでしょう。

    そこでまたぐのに
    仮に0.5秒かかったとしましょう。 【光の速さと「どこでもドア」を考えてみる】の続きを読む

    秋田の高校での講義は、
    生徒のみなさんから、
    やって欲しい内容の
    アンケートをとり、
    要望の多い分野から
    選びました。

    力学、熱、波動、電気と、
    範囲はほぼ全体に渡りました。

    これらの分野で2日間で
    できることを頭に入れ
    問題を選択しました。

    生徒は70名以上もいましたが、
    みんなとても集中して
    講義を聞いてくれました。

    その意気込みが伝わって、
    こちらもしゃべっていて
    熱くなるほどでした。

    物理特別講義


    1日6時間という長時間でしたが、
    みんな一生懸命でした。 【秋田の高校で物理の特別講義】の続きを読む

    物理の特別講義をしに、
    秋田県に行くことになりました。

    秋田の高校で
    物理を教えてきます!

    秋田といえば、
    小中の学力が全国第1位で、
    教育水準がとても高い県で有名です。

    そのほかに、
    あきたこまち、
    秋田おばこ、
    なまはげ、
    稲庭うどん・・・
    などなど、
    いろいろと有名なものがありますね。 【秋田の高校で物理を教えてきます】の続きを読む

    今日で八王子での
    夏期講習は3日目。

    今日は朝から晴れて
    とても蒸し暑かったです。

    さて、
    本日の講義内容ですが、
    波動の講義は弦・気柱の振動を、
    ハイレベル、スタンダードは
    ともに円運動を説明しました。

    波動の講義では
    うなりの式の導出も説明しました。

    うなりというのは
    振動数の少し異なる
    二つのおんさを同時に鳴らすと、
    ウワ〜ンウワ〜ンと
    音が大きくなったり
    小さくなったりする現象。

    これは二つの波が重なり合って
    起こることなんだけど、
    振動数が違えば、
    始めお互い山でスタートしても
    だんだんずれてくる。

    しかし、
    ある時間が経つと、
    また二つの山が
    重なり合うタイミングが
    やってくる。

    このとき、
    うなりが一個作られる。

    この時間内に発した
    波の数は一個差ができていて、
    うなりが一個分作られます。

    二つの波が重なり合い、
    ちょうど1個のずれが発生する時間が
    うなりの周期であること。

    これが大切ですね。
    とにかく図でイメージできたかな?

    【ガッチリ物理 夏期講習 八王子編 3日目】の続きを読む

    学内予備校2日目。

    今日も八王子まで行ってきました!

    八王子はとても蒸し暑かったですが、
    少し遠くにいくと気分もリフレッシュします。

    さて今日の講義について。

    特にハイレベル物理の講義で扱った
    首都大学東京で出題された
    衝突の問題は、
    力積と運動量の関係、
    運動量保存則、
    はね返り係数など
    この分野の全ての法則を
    使って解く良問でした。

    高3ハイレベル物理_012


    講義では
    みんな難しそうな顔をしながら
    頑張ってついてきた感じ。

    少し難しいけど、
    頑張って理解すると
    かなりためになるぞ〜。

    復習をしっかりやっておこうぜ〜。 【高校物理 学内予備校 夏期講習 2日目【高校物理 力学 波動】】の続きを読む

    ブログネタ
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    波の基本式

    振動数 f
    波の速さ v
    波長 λ

    とすると、これらの間には、
    v=fλ
    という関係式が成り立ちます。
    これを波の基本式といいます。

    なぜこのような関係式になるかを説明します。

    まず、連続する波が
    スタートラインをきって、
    右方向に進んでいくとしましょう。

    ●←波の先頭としましょう。

    よーいスタート!

    〜●
    〜〜●
    〜〜〜●
    〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜〜〜●
    〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜●(1秒後)

    だんだん波が右方向に
    進んでいく様子です。

    媒質は上下振動し、
    波形のみが進んでいくんですよ☆

    さて、波の先頭がスタートラインを
    スタートして、単位時間たった後、
    つまり、1秒後どの位置まで
    進んでいるかといいますと、
    v〔m〕先まで進んでいる
    ことになります。

    〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜●(1秒後)
    ←     v      → 

    これは、速さの定義が、「1秒間に進む距離」を表わすことから、
    そのようなことが言えます。 【波の基本式を導こう【高校物理 波動】】の続きを読む

    海を眺めていると波が見えます。

    物理ではその波の性質についても考えていこーと、
    ま、そういうわけなんです。。

    本当は私は頭で考えるよりも、
    ウエットスーツに着替えて波乗り〜〜〜♪
    って感じなのですが。。

    さてさて、ここに、
    sinの関数があったとしましょう。

    私たちはこの波を正弦波と言います。
    この関数は数学で習うでしょう。

    山、谷、山、谷・・・という連続的な形。
    この関数が表わす図形が物理で扱う代表的な波の形になります。

    山と谷が交互に出てくる形・・・同じ形が周期的に登場する形・・・これが波の特徴です。

    では、物理の波は、数学で習う三角関数と
    全く同じように扱うものなのでしょうか?

    実は似ているようで実は大きな違いがあります。

    【波は平行移動をしている】の続きを読む

    私が執筆いたしました、
    『力学の基礎』が、
    6月8日に、
    技術評論社から
    発売されます。



    タイトル通り、
    力学に関する参考書です。

    内容は、高専や理工系大学生が
    対象となっておりまして、

    大学に入ったが、もう一度、
    力学を基礎からじっくりとやりたい人

    これから、物理を一から勉強したい人

    にとりまして、
    最適な内容になっていると思います。

    大学で勉強する物理は、まず、
    高校物理を理解することが大切です。

    その中でも「力学」の分野は、
    熱、波動、電磁気など、
    他全ての分野に関わる土台となるものです。

    その力学をできるだけわかりやすく
    高校物理の目線で執筆いたしました。

    ですから、
    高校生で力学の基礎を一から始めたい!
    という人にもピッタリな内容だと思います。 【『これでわかった!力学の基礎』が技術評論社より発売になります】の続きを読む

    先日、物理をどのように勉強したらよいか?
    という質問を受けた。

    夏休みが終わって、センター試験まで、
    あと残りわずかとなった今、
    一体物理はどのような勉強法がいいのか?

    慌てる気持ちを抑えて
    一問、一問、問題を
    紙に書いて解いていく

    という作業をやって欲しい。

    決して、見るだけの勉強法はいけない。
    わかったつもりになると、
    テストで全然書けないのである。

    書いたほうが頭に残る。
    これは手の神経が脳に刺激を与えるからだそうだ。

    また、力学分野はしっかりと理解できているか?
    ということを自分に問いかけて欲しい。
    そして、まだ力学が完成していなかったら、
    運動方程式から始めよう。

    本屋に行くと、いかにもやるとすぐに
    できるようになるような参考書や問題集が
    売っているが、世の中そんなうまい話はない。

    勉強法を悩む諸君にとっては
    どれをやっても同じ効果と見る。 【高3受験生 物理 秋の勉強法】の続きを読む

    昨日は平塚の花火大会に行ってきました。
    砂浜から眺めていましたが、
    海の近くの花火大会ですが、
    とても気持ちがいいものですので
    おすすめです。

    花火を見ながらよく思うことは、
    花火が見えたときと爆発音に時間差がある、
    ということ。

    それはなぜでしょうか。

    まず光速と音速には、大きな差がある、
    ということがポイント。

    光速 c=3.0×108(10の8乗)m/s
    音速 V=331.5 + 0.6t (t は℃)m/s

    【光波と音波の速さ〜花火大会で物理を考える】の続きを読む

    ブログネタ
    ガッチリ物理 に参加中!
    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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