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力学

抗力のする仕事の是非に駄目押し?

 図1のように、人が台車の上に仰向けに寝て、足で壁を押せば、人と台車からなる系の重心は、右に動き、系の重心運動に力学的エネルギーが生じる。系の重心運動に仕事をした力は壁から受ける抗力Fか、それとも、腰の関節が足の付け根から受けるFSだろう...
力学

物理教育のアンタッチャブル領域

 禁酒法時代のシカゴ、暗黒街を支配するアル・カポネに、敢然と立ち向かう特別捜査官の活躍を描いたケビン・コスナー主演のアンタッチャブルという映画があったが、物理教育にも、日常のありふれた力学現象にニュートンの運動法則を適用してはならぬという...
力学

長崎発「トンデモ説」年末総集編

長崎発「トンデモ説」の主張 作用点が動かない外力である抗力も仕事をすることができる抗力が仕事をしてもエネルギー保存則に反しないいかなる運動法則にも反することなく抗力も仕事をする日常の多くの力学現象に抗力の仕事は必要不可欠である但し、...
力学

長崎発「トンデモ説」の逆襲

運動方程式に現れる力が、その運動に仕事をしないことがありうるだろうか。運動方程式に現れる抗力のする仕事について議論する。
力学

軸性ベクトルと空間反転

現象に対して空間反転をするか、観測者の左右の概念を反転させるかで極性ベクトルと軸性ベクトルの定義が入れ替わる。
力学

続・力学教育を巡る仁義なき戦い

運動と仕事とエネルギー  物体が外力を受けながら運動しているとき、物体の並進運動の運動量およびエネルギーは、物体の質量Mと速度vを用いて、それぞれ、MvおよびMv2/2と表されるが、どちらも並進運動の運動方程式から力積および仕事を計...
力学

液体中の物体を引き上げる

1. はじめに  これは、「深く考えてはいけない問題?」の補足のつもりだが、どちらを先に読んでいただいても構わない。水槽中に糸で吊るされたおもりを引き上げるときの糸の張力、液体からおもりに働く浮力、同じく重りに働く粘性抵抗はどのよう...
力学

深く考えてはいけない問題?

 江戸時代最後の元号を冠する有名私立大学の入試過去問であり、物体の運動に浮力の原理を組み合わせた次の問題は、疑問を持つことなく、その指示通りに考えていけば、正解とされる解答に辿りつくことは、さほど難しいことではない。しかし、解くには解ける...
力学

ラグランジュ・ポイント

三体問題  ニュートンの万有引力の法則によれば、二つの天体には、両者の質量の積に比例し、天体間の距離の2乗に反比例する引力が働く。つまり、質量がそれぞれm1とm2の天体1と天体2が距離rだけ離れているとき、両者に働く万有引力の大きさ...
回転運動

朔望月と時計算

 満月から次の満月までの時間、つまり、月の満ち欠けの周期、朔望月は、月が地球の周りをまわる公転周期27.3日とは異なる。27.3日が無限遠方の恒星から見たときの周期であるのに対し、朔望月は、観測者が太陽の中心から、望遠鏡を常に地球に向くよ...
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