物理学B(ER)

物理学B(ER)

指定教科書

高校と大学をつなぐ穴埋め式力学」 (KS物理専門書)

藤城武彦,北林照幸 (著)

講義は教科書に沿って行われます.必ず購入しましょう.
指定教科書なので8号館で容易に入手できます.

関数電卓の選び方,使い方

  →こちらに解説があります.

  

小テストの解答と解説

 

    単元 小テスト問題 小テスト解答 その他付録
第01回 4/09 ガイダンス・物理量と単位1(第1章) 表示 表示   
第02回 4/12 物理量と単位2・ベクトルの基本演算と座標表示(第1章・第2章) 表示 表示  
第03回 4/16 粒子の速度・加速度(第3章) 表示 表示  
第04回 4/19 等加速度運動(第4章) 表示 表示  
第05回 4/23 自由落下運動(第5章) 表示 表示  
第06回 4/26 放物運動(第6章) 表示 表示  
第07回 5/07 運動の三法則(第7章) 表示 表示  
第08回 5/10 斜面上の物体の運動・摩擦力(第8章・第9章) 表示 表示  
第09回 5/14 円運動と万有引力(第10章) 表示 表示  
第10回 5/17 慣性力・抵抗力(第11章・第12章) 表示 表示  
第11回 5/21 総合演習2(運動の法則) 表示 表示   
第12回 5/24 仕事とスカラー積(第13章) 表示 表示   
第13回 5/28 変化する力がする仕事(第14章) 表示 表示   
第14回 5/31 中間試験及びまとめ 表示 表示   
第15回 6/04 仕事と運動エネルギー・ポテンシャルエネルギー(第15章・第16章) 表示 表示  
第16回 6/07 力学的エネルギー保存則(第17章) 表示 表示  
第17回 6/11 運動量(第18章) 表示 表示  
第18回 6/14 運動量の保存則と衝突1(第19章) 表示 表示  
第19回 6/18 運動量の保存則と衝突2(第19章) 表示 表示  
第20回 6/21 総合演習3(エネルギー・運動量) 表示 表示  
第21回 6/25 固定軸の回りの剛体の回転運動1(第20章) 表示 表示  
第22回 6/28 固定軸の回りの剛体の回転運動2(第20章) 表示 表示  
第23回 7/02 剛体の回転とトルク1(第21章) 表示 表示  
第24回 7/05 剛体の回転とトルク2(第21章) 表示 表示  
第25回 7/09 トルクと角運動量1(第22章) 表示 表示  
第26回 7/12 トルクと角運動量2(第23章) 表示 表示  
第27回 7/16 総合演習4(剛体・角運動量) 表示 表示  
第28回 7/19 試験及びまとめ 表示 表示  

   

  

過去の試験問題

 

履修者のみが閲覧できます.下のボックスに学籍番号を入力してください. ※2018年度から開講のため,過去問題はありません.

学籍番号

メールでの質問

 

  

ニュートン力学One Point Lesson

 

1. 1階非斉次線形微分方程式の解法

 

2. 物体の運動の戦略的解法フローチャート

 

3. 力の法則

 

垂直抗力の原理

  1.  面に物を置くと,必ず垂直抗力が発生する.
  2. 垂直抗力は必ず面に垂直な方向,物体を押す力である.
  3.  垂直抗力の大きさは,物体を面に押しつける力(重力の場合が多い)と必ずつりあう.

ひもの原理

  1. ひもの両端には等しい張力Tが働いている.
  2.  ひもの張力はかならずひもの方向である.
  3.  ひもの両端につけられた物体の運動(加速度,速度,位置変化)は常に一致する.

摩擦の法則

  1. 全般のルール
    1.  摩擦力は必ず面に水平に働く.
    2. 摩擦係数$\mu$が定義されており,摩擦力は$\mu$と垂直抗力$N$の積で表される.ただし,適用するときは下のルールを良く読む.
  2. 静止摩擦(物体が動いていないときのルール)
    1.  摩擦力$F_{\rm s}$の大きさはすぐにはわからない.そもそも値は一定でない.
    2.  摩擦力$F_{\rm s}$の大きさを知るには,力のつりあいを考え,面に平行,かつ物体が静止するような大きさを決める.従って物体が静止しているときは,まず力の釣り合いを求めること.
    3.  摩擦力$F_{\rm s}$の大きさには限界がある.最大静止摩擦力$F_{\rm smax}$は \begin{aligned} F_{\rm smax}=\mu_{\rm s}N \end{aligned} で表され,これを越えると物体は動き出す.$\mu_{\rm s}$を「静止摩擦係数」という.
  3. 動摩擦(物体が動いているときのルール)
    1. 摩擦力$F_{\rm s}$の大きさは一定である.これは,物体の運動速度によらない.
    2. 摩擦力$F_{\rm k}$は \begin{aligned} F_{\rm k}=\mu_{\rm k}N \end{aligned} で表され,$F_{\rm k}$を「動摩擦係数」という.従って物体が動いているときはまず$N$を求めること.

4. 慣性力フローチャート

 

 

5. 並進運動と固定軸回りの回転運動の関係

 
並進運動 回転運動
$x$ 独立変数 $\theta$
$v=\bib{x}{t}$ 速度$v$ 角速度$\omega$ $\omega=\bib{\theta}{t}$
$a=\bib{v}{t}=\bib{^2x}{t^2}$ 加速度$a$ 角加速度$\beta$ $\beta=\bib{\omega}{t}=\bib{^2\theta}{t^2}$
$v=v_0+at$ 等加速度運動 $\omega=\omega_0+\beta t$
$x=x_0+v_0 t+\frac{1}{2}at^2$ $\theta=\theta_0+\omega_0 t+\frac{1}{2}\beta t^2$
$m$ 質量$m$ 慣性モーメント$I$ $I=\iiint r^2\rd m$
$F$ 力$F$ トルク$N$ $N=Fr\sin\varphi$
$F=ma$ 運動の法則 $N=I\beta$
$K=\frac{1}{2}mv^2$ 運動エネルギー $K=\frac{1}{2}I\omega^2$
$W=F\cdot\Delta x=\Delta K$ 仕事-エネルギー定理 $W=N\cdot\Delta \theta=\Delta K$
$p=mv$ 運動量$p$ 角運動量$L$ $L=I\omega$
$F=\bib{p}{t}$ 運動量と運動の法則 $N=\bib{L}{t}$
$\Delta p=F\Delta t$ 運動量-力積定理 $\Delta L=N\Delta t$