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回転運動

釣瓶落としと地動説

秋の日の釣瓶落としの釣瓶とは、夕日ではなく、夕日を見ている我々
力学

物理の先生に解いてほしい力学問題

1.はじめに 「足で地面をうしろに押すと、足は反作用として地面から前向きの力を受けるから、人は歩けるのだよ」と小学生のとき習ってから70年が過ぎた。テレビでは宇宙船のなかを壁からの抗力を利用して移動する様子が放映され、地上では田舎のオンボロ...
教育

球の表面積の直感的な求め方

球の表面積の公式を、微積分を知らない中学生でも導ける方法を考えてみた。名付けて「巻き寿司輪切り法」。酢飯のなかに球形の具材の入っている巻き寿司を輪切りするイメージ。図1 薄く輪切りされた円筒と球面 図1のように、円筒の中に接した半径rの球を...
力学

バネ付き振り子の描くリサージュ図形とブランコ

本ブログで、先に公開した記事【「地に足のついた」力学教育のすすめ】において、壁や道路のように動かないものから受ける力のする仕事は、系全体の力学的エネルギーを増すことはできないが、系の異なる運動間のエネルギーの受け渡しには不可欠な仕事であるこ...
力学

通常走行とエンジンブレーキとEV車

ガソリン車が平地を一定速度で通常走行するとき、エンジンが仕事をしなければ、車はやがて止まる。しかし、エンジンの仕事は、車が走るための必要条件ではあるが、それだけでは充分条件ではない、エンジンが仕事をして駆動輪が回転するが、道路から進行方向に...
SF

力学の国のアリス?

絵の鑑定を依頼された夢を見た。夢の話だから依頼された問題の絵をお見せすることも、画才がないのでそれを再現することもできないが、大まかに言えば、左右対称の絵には、左の図のように、ローラースケートの靴を履いた二人の少女が描かれ、互いに手のひらを...
教育

モグラと学ぶトポロジー

プロローグ  オイラーの多面体定理に初めて出会い、その公式の美しさに魅せられたのは、青春真っ只中、物理学科の学生のときであった。ビッグバンによって宇宙が始まり、その残光が現在も宇宙の背景輻射として存在すると予言した物理学者ジョージ・ガモフに...
力学

振り子の張力が仕事をしない本当の理由

振り子の張力はその作用点は動かず仕事もしない。ブランコの張力もその作用点は動かないが、その張力はブランコの重心運動に仕事をしている。作用点がかない長禄や抗力は仕事をしないと考えるのは誤概念である。
力学

力学深読み;見えざる非弾性衝突

力学現象に潜む非弾性衝突をうっかり見落とすと、正しい思考ができず、混乱に陥ることがある。その例をいくつか紹介したい。1.入試問題 大学入試にしばしば出題されるが、次のような標準的な振り子の問題がある。図1 振り子の運動問題1:図1のように、...
力学

あしたが変わる!振り子のトリセツ

NHK あしたが変わるトリセツショ~1.はじめに ブランコの運動をパラメトリック励振として理解するには,物理だけでなく大学レベルの数学が必要だが,工夫すれば高度な予備知識がなくても,単振り子についての知識だけで,ブランコやバネ付き振り子など...