力学

多くのサイトでは角速度を円運動のときのみ定義できるかのように説明している。高校物理は陰湿で、そもそもベクトル量であることを隠している。本記事では角速度をちゃんと定義に振り返って解説していく。

前回で高校物理で習う力のモーメントから角運動量が定義されることが分かった。そこでは角運動量を剛体の回転しにくさと回転の大きさに分けることができた。今回はその回転のしにくさを示す慣性モーメントについて解説していく。

この記事は4部構成のシリーズ「回転に関する物理量」の第4部になっています。第4部では実際に慣性モーメントを求める問題を解いていきます。勿論変な公式を使わずに丁寧に……。 前回 次回 予定なしね。 初回 慣性モーメントと慣性モーメントテンソル...

高校物理では単振り子をさも当然であるかのように1次近似して単振動のように扱い周期を求めている。ここでは単振り子の厳密解をエネルギー保存則を使わずに運動方程式から出発して解いていこうと思う。

高校物理では等速円運動の加速度を知った。しかしこの加速度は運動方程式から導出はしていなく上手くいなされてきた。本記事では等速円運動を運動方程式から導出するのは勿論のこと、公式と呼ばれたものを解説しよう。

等加速度直線運動の問題だと気付いたら、高校生の多くは当たり前のように公式を振り回す。そんな高校生に公式を振り回した方が時間が掛かる問題を出したところ、面白いほど悩むのだ。公式を使いこなすのが上手くなっても物理ができるようになるわけではないのである。

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。

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。

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。