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:物理基礎

    本日から、都内の私立高校で
    夏期講習が始まりました。

    みんな気合いが入っていました!!

    学年は高校1年生。
    内容は物理基礎の力学範囲です。

    今日は「速さと速度」ですが、
    主にセンターで出題された問題を中心に、
    x-tグラフ、v-tグラフ、a-tグラフなど、
    グラフに関する問題を解きました。

    vtグラフ 等加速度運動

    グラフに関する問題は、
    センター入試では必須です。

    式を用いて計算をするのは
    とても大切であるが、
    直感的にグラフを読めるように
    なることも大切!!

    今から勉強すれば、
    必ずマスターできるぞ。 【夏期講習「夏休み物理特訓講座(物理基礎 力学範囲)」1日目終了】の続きを読む

    ニュートンの運動の第2法則から、
    運動方程式が導かれる。
    ※詳しくは、
    運動方程式の導出と力の単位N(ニュートン)
    にて。

    ニュートンの運動の第2法則は、
    加速度aは力Fに比例し質量mに反比例する

    ということで、
    これを式に直すと、
    比例式しか出てこない。

    詳しくは、こっちも読もう!

    つまり、
    a∝F/m
    となります。

    これをちょいと式変形して、
    F∝ma
    となりますが、
    式を使うときは、等式でないと値が曖昧です。

    ですから、比例定数をkとして、
    F=kma
    とするわけですが、
    この式を使う場合は、
    比例定数は一体いくらなの?
    というkがずっと式につきまといます。

    そこで、
    比例定数をk=1としてみましょう。

    すると、式がすっきりして、
    運動方程式 ma=F
    が求まります。

    しかし、ここで、
    ニュートンさんはどうしたかというと・・・ 【物理で力の単位は〔N〕じゃなくてもいいんじゃね?】の続きを読む

    まずはじめに、
    ここで取り上げた問題は、
    ひらめき問題として読むこと。

    テストでは、
    教わった通りに解きましょうね。

    さて、
    「ボールを斜方投射したとき、
    地面からの角度を何度で投げれば、
    一番遠くまで飛ぶのか?」

    このようなことを聞かれたとき、
    多くの人は、きっと、
    45°
    と答えるでしょう。

    このことは、
    理論上は正しいことです。

    斜方投射の問題でも、
    最大水平到達距離に関することを
    聞く問題は定番ですね。

    そういえば、
    私が小学生の頃、
    スポーツテストで、
    ボール投げという種目が
    あったのだが、みんな、
    「45°!」と言っていました。 【斜方投射で一番遠くまで飛ぶ角度は何度?】の続きを読む

    運動方程式の基本形は、

    ma=F

    ですね。

    運動方程式ってのは
    覚えるのは簡単だけど、
    理解の仕方にはいろいろあると思う。

    たとえば、0.50kgの物体が滑らかな床の上に置かれていたとしよう。

    この物体を両側から引っ張るとする。

    右向きに引っ張る力の大きさは10N、

    左向きに引っ張る力の大きさは4.0Nとしよう。

    図で描くとこんな感じ。

    ←--4.0N--○-----10N----→

    ちょっと見にくかったらゴメンよ。

    つまり、綱引きとおんなじだ。

    じゃ、どっちに動き出す、と言われれば、
    すぐにわかりますよね。

    「力が勝ったほう」

    ですね。

    どっちが勝ちますか〜〜??

    10Nと4.0Nを比べりゃ、
    10Nのほうが大きいので、

    右向きに動き出すでしょう。

    じゃ、この運動に関わっている
    力は

    「結局」

    いくらか? 【運動方程式を理解しよう!「どっちの力が勝ちますか?」】の続きを読む

    授業などで摩擦力の話をするときに
    よく出てくる話題が
    誰もが知っている人気アニメの
    「ドラえもん」です。

    画像1


    摩擦力は垂直抗力の大きさにも
    関係しますが、
    ドラえもんは、
    地面から常に3mm浮いている
    とのこと。

    ドラえもんの足の裏が汚れないのは、
    地面から浮いているからなんだよ、
    ということは、以前、どこかで
    聞いたことがあります。 【摩擦力とドラえもんの関係は?】の続きを読む

    1学期から物理をスタートした場合、
    力学から始まる学校が多いでしょう。

    そして、ちょうど今ごろ、
    等速直線運動や等加速度直線運動を
    勉強している時だと思います。

    さて、等加速度直線運動では、
    公式を3つ覚えなければならないですね。

    速度vの式
    変位xの式
    速度vと変位xの式

    の3つです。

    公式は覚えてしまえば
    簡単なんだけど、
    そこまでたどり着くのが
    至難の業ではないでしょうか。

    そこで、まずはじめの公式である
    速度vの式を覚える前に、
    速度vの求め方を
    公式を使わないで理解しましょう。

    まず、加速度の定義から、

    加速度=単位時間当たりの速度変化を示す量

    です。

    たとえば、
    乗り物がスタートラインを速度10m/sで走りぬけ、
    そのまま等加速度直線運動をして
    5秒後に速度25m/sになったとしましょう。

    この場合、速度変化は

    25-10=15m/s

    となります。

    これは、5秒間での速度変化ですから、
    加速度を求めるためには、
    1秒間当たりの速度変化を
    求めなければなりません。
    したがって、計算は、15m/sを5秒で割ります。

    15÷5=3

    答えの3に加速度の単位〔m/s2〕(sは2乗です)を付けて

    3〔m/s2〕

    となります。

    ちなみに、この加速度は正の意味もあります。
    もしも、走っている方向を正とするならば、

    +3〔m/s2〕

    となります。

    さて、この乗り物が
    そのまま5秒を越えても
    同じ加速度で運動したとしましょう。

    じゃあ、ここで質問です!

    スタートラインから7秒後の速度はいくらですか?

    ここで公式は使いませんよ。
    こう考えましょう。 【等加速度直線運動の公式を使わないで速度を求める方法】の続きを読む

    落下運動の問題を解こう!
    おっとっと、そこの、物理の苦手なお嬢さん!
    ちょっと寄っていかないか〜〜〜??

    さて、物体が落下するときには、
    落下の加速度というのは決まっていて、
    だいたい1秒間に9.8m/sずつ速くなっていく。
    もちろん空気抵抗は考えないときだけど。

    あ、ちなみに単位の〔m/s〕を、
    「めーとるまいびょう」と呼ぶからね〜〜〜

    じゃ、問題です。

    【落下運動の問題を解こう!】の続きを読む

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