高校物理

質点

力学では質点(しつてん)という考え方があります。 質点を考えることで、ものの動きを簡単に記述できるようになります。 ここでは、この質点の考え方を解説します。

位置

質点の位置の表し方について説明します。

速度

前回までの内容で、質点の位置はベクトルで記述できることがわかりました。 ここでは、この位置ベクトルから移動の度合いを示す速度という考え方を紹介します。 そして、位置ベクトルの時間変化から速度を導出する方法を解説します。

加速度

これまでに質点の位置、速度と学んできました。 そして、速度は位置ベクトルを時間で一階微分したものでした。 ここでは、速度をさらに時間で一階微分した加速度について解説します。

ここでは力とは何かについて考えたいと思います。 魔法の力とか愛の力とか、力には色々な使われ方がしますが、ここでは物体にはたらく力に考えます。 物体に力が加わると何が起こるでしょうか?

重力下での質点の運動

ニュートンの第二法則で力を定義してきました。 ここでは、その応用例として、重力下での質点の運動を計算します。 ここでの学習により、ボールの起動が放物線を描く理由がわかります。

バネにつながった質点の運動

様々な力は1次関数で近似できるので、バネの運動はいろいろなところに応用可能です。 例えば、車のボディの変形などもそうですね。 ここでは、質点の運動の解析例として、バネにつながった質点の運動について解析します。

極座標

 これまでデカルト座標系(直交座標系)で質点の位置を記述してきました。しかし、別に直交座標系でなくても位置の記述は可能です。その具体例を示すため、ここでは別の座標系である極座標を紹介します。極座標を使うことで、見通しが良くなる運動があり多くの場面で利用可能です。

振り子の運動

前回、極座標について解説しました。 今回はこの極座標を使って振り子の運動を解いていきます。 振動する運動なので、バネの運動の復習もしておいていください。

運動エネルギー

物理ではエネルギーという概念をよく使います。 エネルギーを考えることで、多くの問題を簡単に解くことができます。 ここでは、エネルギーのイメージから考え、質点の運動エネルギーを導きます。