イメージでつたわる! わかる力学

概 要

力学がニガテな皆さん。その苦手意識は、物理の法則や公式が現実世界でどのように働いているかイメージしにくいからではないでしょうか。本書は、力学をもう一度勉強したいと考えている一般社会人、高校生や大学初学年の方々を対象に、物理の法則や公式を現実でイメージしやすいように解説したテキストです。力学の仕組みをイメージでとらえ、法則や公式を的確に理解し、演習問題を解きましょう。苦手意識がスーッと消えます!

著者 山本健二
価格 本体1600円(税別)
ISBN 978-4-7980-4564-1
発売日 2016/3/28
判型 A5
ページ数 250
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目次

Chapter1 力とは何か

1-01 力とは

力には3つの要素がある

ベクトルとは

合力とは

まとめ:力とは何か

コラム 4つの力とは

1-02 作用があれば反作用もある

作用・反作用とは

まとめ:作用:反作用とは

1-03 力は合成,分解できる

力を合成しよう

力を分解しよう

ベクトルを座標を使って表す

まとめ:ベクトルの和・差と平行四辺形の原理

コラム 組立単位って何?

1-04 力がつり合うとモノは動かない

力のつり合いとは

まとめ:力のつり合いとは

コラム 重さの基準はなに?

1-05 物体の移動を邪魔する力<摩擦力>

摩擦力とは

まとめ:摩擦力にも種類がある

Chapter2 質点の運動を調べよう

2-01 位置と速度はベクトルだ

質点の位置をベクトルで表そう

位置ベクトルの時間変化は速度

まとめ:位置ベクトルを時間で微分すると速度

2-02 速度ベクトルの終点が描く曲線<ホドグラフ>

ホドグラフとは

まとめ:ホドグラフとは

コラム 宝石の質量の単位は?

コラム 動いているものの長さは縮む!?

2-03 速度の合成・分解とは

速度を合成しよう

速度を分解すると

まとめ:速度の合成・分解は平行四辺形の原理に従う

2-04 自分から見た相手の速度が相対速度

一直線上の相対速度を求める

平面上の相対速度を求める

まとめ:相対速度とは

コラム 人間の体を基準とした長さの単位は?

2-05 質点の運動はニュートンの運動法則に従う

第1法則(慣性の法則)

第2法則(運動の法則)と加速度

第3法則(作用・反作用の法則)

Lesson1:作用・反作用で生じる糸の張力

まとめ:相対速度とは

コラム 力の平行四辺形の法則は誰が発見したのか?

2-06 等加速度直線運動を調べよう

正の加速度運動

負の加速度運動

Lesson2:減速する電車の運動

まとめ:等加速度運動とは

Chapter3 いろいろな運動を調べる

3-01 斜めに投げられた質点は放物線を描く

水平方向と垂直方向の運動

まとめ:放物運動を分解すると

3-02 円周上を一定の速さで回り続ける等速円運動

加速度は常に円の中心に向いている

単位時間当たりの回転角を加速度という

Lesson3:速度,加速度を解析的に求める

1周に要する時間(周期)を求める

運動方程式を立てよう

Lesson4:等速円運動の具体例

遠心力は仮想の力?

Lesson5:コリオリの力とは

まとめ:等速円運動は等速度円運動ではない

コラム 馬力と馬の関係は?

3-03 復元力は単振動を起こす

単振動と等速円運動の関係

単振動

運動方程式を立てよう

Lesson6:バネを直列,並列につなぐと

まとめ:単振動と復元力

3-04 単振り子の運動を調べよう

単振り子の運動とは

まとめ:振り子の等時性とは

Chapter4 エネルギーとはなにか

4-01 エネルギーがなければ仕事はできない

エネルギーは仕事をする能力

ベクトルの内積

正の仕事,負の仕事とは?

保存力とはなんだ

まとめ:仕事と保存力

4-02 運動する物体のもつエネルギー

運動エネルギーとは

まとめ:運動エネルギー

4-03 位置に蓄えられるエネルギー

位置エネルギーとは

弾性エネルギーとは

まとめ:位置エネルギーと弾性エネルギー

コラム 地震エネルギーの単位は?

4-04 保存力は力学的エネルギーを保存する

力学的エネルギー保存の法則

Lesson7:力学的エネルギー保存則の威力はすごい!

まとめ:力学的エネルギー保存則

Chapter5 運動量、力積とは

5-01 運動量は運動の勢い

運動量とは

まとめ:運動量とは

5-02 力と作用時間の積を力積という

力積とは

まとめ:力積とは

コラム エネルギー保存則を発見したのは誰?

5-03 運動量は保存される

運動量保存の法則とは

まとめ:運動量保存則

コラム 対称性と保存則の深い関係(1)

5-04 衝突にも種類がある

完全弾性衝突とは

非弾性衝突とは

完全非弾性衝突とは

反発係数

Lesson8:玉突き振り子の運動

まとめ:衝突の種類と反発係数

コラム 対称性と保存則の深い関係(2)

コラム フェルマーの原理とは?

Chapter6 中心力による運動を調べよう

6-01 ケプラーの法則と万有引力の法則

ケプラーの法則とは

万有引力の法則とは

まとめ:中心力と万有引力

6-02 万有引力による位置エネルギー

万有引力による位置エネルギーの求め方

まとめ:万有引力による位置エネルギー

コラム 不確定性原理とは?

6-03 保存力はポテンシャルから導かれる

ポテンシャルと保存力の関係

まとめ:保存力とポテンシャル

6-04 角運動量は回転運動の勢い

角運動量とは

角運動量は保存される

Lesson9:角運動量保存則の一例

まとめ:角運動量と角運動量保存則

Chapter7 剛体の平面運動を調べよう

7-01 剛体の運動

剛体の運動

剛体に働く力と力のモーメント

コラム 不思議な回転体

7-02 剛体の重心

重心の位置の求め方

7-03 慣性モーメント

代表的な剛体の慣性モーメント

平行軸の定理とは

薄板に関する直交軸の定理とは

7-04 運動方程式と力学的エネルギー保存則

剛体の運動方程式を立てよう

力学的エネルギー保存の法則

Lesson10:質点の運動と剛体の回転運動の対照表

コラム ムーン・イリュージョンは摩訶不思議!?

参考 数学の公式

1 ベクトル

2 三角関数

3 微分

4 積分

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