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:運動方程式

    今日はついに夏期講習6日目。

    ついにこの講習も
    ラストの日になってしまった。
    早いものです。

    (参考記事)
    タワー・オブ・テラーや釣りのお話 ガッチリ物理 夏期講習5日目 運動方程式その1
    ガッチリ物理 夏期講習4日目「力のはたらき」夏休み物理特訓講座
    夏期講習3日目 夏休み物理特訓講座 「重力場における運動」 終了!
    夏期講習2日目 夏休み物理特訓講座 等加速度運動 終了!
    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

    ほとんどの生徒がみんな頑張って
    最終日まで受講しました。
    よく頑張りました。素晴らしい!!

    本日のテーマは運動方程式(2)
    ということで、応用編でした。

    かなり難しい問題をじっくりとやりました。

    最終日はスタミナは残っていないものですが、
    こちらはテンションが上がっています。

    IMGP0698

    ウインドサーフィンでもサーフィンでも、
    その日のコンディションがハードであって、
    限界まで体力を使えば、
    そこから、何ものにも代えがたい宝を
    授かるものである。 【ガッチリ物理 夏期講習6日目最終日、運動方程式応用編】の続きを読む

    今日は夏期講習5日目でした。

    5日目ですが、
    みんながんばって来ています。

    疲れていても、授業を聞こう!
    と気合いを入れている様子がよくわかります。

    内容は、運動方程式の基本編でした。

    運動方程式といえば、
    力学だけでなく物理の中でも
    非常に大切なところで、
    ただ公式に代入するのではなく、
    物理的な考えを元に、
    運動している物体に関して、
    式をたてる準備をし、
    物理量の正負を定め、
    そして、式を組み立てていきます。

    その作業ができるか、
    できないか、で、
    正しい運動方程式が
    たてられるのか、たてられないのか、
    が決まります。

    DSC_0140
    東京ディズニーシーのタワー・オブ・テラー 【タワー・オブ・テラーや釣りのお話 ガッチリ物理 夏期講習5日目 運動方程式その1】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

    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

    運動方程式

    運動方程式の立て方

    運動方程式 ma = F 
    ※覚え方「まあ、太ったわね〜」

    質量〔kg〕×加速度〔m/s2〕=物体に働く力の和〔N〕

    どのように運動方程式をたてるか?

    運動方程式のたて方をマスターしよう。

    まず,運動方程式の基本形は ma = F である。

    左辺 ma と右辺 Fの式を作って等号で結べばよいのだが、
    甘くみてはいけない!!

    では,次のような問題を考えてみよう

    (例題)質量mの物体が,右向きに力F,左向きに床からの摩擦力fを受けながら,右向きに加速度aで進んでいる。このとき物体の運動方程式を求めよ。 【運動方程式の立て方】の続きを読む

    運動方程式とは?

    運動方程式は、
    運動している物体について、

    物体に働く力F、
    物体に生じている加速度a、
    物体の質量m

    の関係を式で表したものである。

    これは次のように求まる。

    ニュートンの運動の第2法則より、
    加速度が力に比例し、
    質量に反比例する、
    ということがわかった。

    これを式に直すと、
    加速度が力に比例・・・a∝ F
    加速度が質量に反比例・・・a∝1/m
    ※∝は比例を意味する記号

    これらの関係を
    一つの式にまとめると、
    a∝ F/m
    と表せる。

    これより、両辺にmをかけて、
    左右の辺を入れ替えると、
    F ∝ ma
    となります。

    ここで、
    kを比例定数として
    F = kma
    としましょう。

    ここで、
    mの単位[kg],加速度の単位[m/s2]
    のとき、

    k=1として、
    力の新しい単位[N]を用いる


    という約束のもと出来上がったのが、
    運動方程式 ma = F
    です。 【運動方程式の導出と力の単位N(ニュートン)】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

    今日は運動方程式と
    等加速度運動について講義しました。

    運動方程式は、
    摩擦のある床の上に
    2つの物体を2段重ねで置いて、
    下の物体を引っ張って動かす問題。

    この問題は皆さん苦手でしたね〜。

    どこがポイントかといいますと、
    2つの物体間に働く摩擦力が作用反作用
    の関係なんですね。

    これがポイントです。

    AAAAAA と BBBBBB の2段重ねです。

    AAAAAA
    BBBBBB

    これら2物体間には、
    摩擦力が働くとしましょう。

    AAAAAAの下面とBBBBBBの上面に
    摩擦力が働きます。

    上のAAAAAAだけ右に引っ張ってみましょう。 【運動方程式は二段重ねの問題が苦手?】の続きを読む

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