物理学

本記事では向心力のみが働く運動を解説している。この運動の軌道は力学的エネルギーによって4つに分類され、これは万有引力が働く惑星の軌道となる。本記事では有効ポテンシャルの条件や離心率で軌道分類する他、一般解を求めてみる。

電磁気学について体系的に理解するにはどうしても高校生にとって高度な数学の知識が必要になるので電磁気学は理解への1つの障壁となってしまうことだろう。本シリーズはマクスウェル方程式から電磁気学を体系的に理解できるような読み物となっている。

マクスウェル方程式は電磁ポテンシャルで表現することができ、これにゲージ変換を施すことで色々な条件を課すことができる。本記事ではローレンツゲージやクーロンゲージについて紹介する他にローレンツ力について紹介する。

高校物理で習った単振り子。これは質点の運動によるものであった。本記事では剛体を振り子みたいに運動させたときの角速度を求めてみようと思う。実は古典力学の知識を総動員する必要があるので、理解するということは古典力学を理解することになる。

シュレディンガー方程式ではハミルトン演算子や波動関数が使われる。これらを詳しく調べると、量子を確率的な観点から解釈することもできることが分かる。本記事ではハミルトン演算子や波動関数をもう少し深く調べていこうと思う。

量子力学において何か同時に観測しようとすると、どういうわけかどちらも正確に観測することはできない。本記事ではどうしても生じるこの不確定性を導出してみようと思う。実はこの不確定性原理は私達の生活にも利用されているのである。

高校物理では力のモーメントを定義させられた。しかしこれが何を表すのか満足のいく説明は受けられないという。てこの原理が力のモーメントの釣り合いと言われても、では釣り合わない場合の物体はどうなるのだろうか。そんな疑問を解消するための記事である。

球座標系でも物体の運動を記述するために運動方程式を用いても良い。しかし明らかに導出が面倒なので、普通はラグランジュ方程式を立てることになる。ここでは球座標系でのラグランジュ方程式を書くだけに留まっている。