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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...
力学

「あたりまえ体操」が当たり前になる日?

あたりまえ体操は当たり前か否か
力学

続・Pseudowork批判

 アメリカで発表された論文、これをpseudowork論文と呼ぶことにしよう。その598 頁に、fig.1とともに、CM式とWE式と称する二つの式が記載されている。 Fig.1  ここで、dCMは円筒の重心の変位であり...
力学

球と円柱と円筒の転がりレース(改訂版)

 図1のように、傾角θの斜面上に、球と円柱と円筒が静止した状態から、同時に滑ることなく、転がり始めると、どれが一番早く転がり落ちるだろうか。 図1  転がる回転体の質量をM、半径をr、慣性モーメントをI、斜面に平行で下向きにx...
力学

反面教師の力学授業

静力学では仕事をすることができない抗力だが、動力学では抗力のする仕事はエネルギーの伝達にとって極めて重要となる。
力学

力学論争における「バカの壁」

 解剖学者の養老孟司さんの著書であり、ベストセラーとなった「バカの壁」によれば、人間誰しも知りたくないことに対してはバカの壁を造るという。筆者が、数年前から物理学会および物理教育学会の両編集委員会相手に繰り広げている論争も、筆者と...
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