力学

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ニュートン力学の「仕事」

抗力はその作用点が動かないので、系にエネルギーを供給することはできないが、系の異なる運動形態の間でのエネルギーのやり取りには抗力のする仕事が必要である。
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力学教育を巡る現代の宗教裁判

 カンダタが蜘蛛の糸から受ける張力、豆の樹を登るジャックの手足が樹から受ける摩擦力、自転車や車の駆動輪が道路から受ける水平抗力など、作用点の動かない力、いわゆる束縛力が仕事をするなどと言えば、周囲からは冷たい視線を浴び、学会で発表したり、...
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天動説と地動説と抗力のする仕事

 科学史は、見たままに、感じるままに、直感的に理解できる天動説よりも、当時の直感からは理解の難しいと思える地動説を選んだ。ニュートンの運動法則によつて地動説が完全に理解できるからである。ニュートン力学の成立から300年以上が経過した現在、...
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抗力のする正負同時一対の仕事Ⅱ

これは抗力のする正負同時一対の仕事Iの続編である。 動力源が系内に存在する場合   40年前にアメリカで発表された論文、Pseudowork and real work:Am.J.Phys.51(7),July1983 によれ...
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抗力のする正負同時一対の仕事Ⅰ

 抗力は作用点が動かないので、外部から力学的エネルギーを系に供給することはできないが、系の二つの運動形態に正と負の仕事を同時にすることができるという趣旨の論文を日本物理教育学会の会誌に、再三再四に亘って投稿してきたが、今だ掲載してもらえな...
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補遺:鎖の噴水

  図4 鎖の落下  鎖の噴水のページの図4のように机の端のコーナーを滑り落ちるとき、鎖に遠心力が働き、鎖の流れが上に膨らむ。このとき、鎖の任意の「一粒」に働く力は、その粒に働く重力、先行する粒から受ける力、後続の粒子から受ける力で...
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鎖の噴水

鎖の水平運動 図1 鎖の水平運動  線密度ρの長い鎖が、摩擦の無視できる水平な台上の原点(x=0)に、最初、一塊になって置かれ、その鎖の一端Aに力Fを加え、A点を一定の速さvで動かし、時刻tが経過したとき、A点のx座標がxにな...
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鎖の運動の力と仕事と非弾性衝突

鎖を引き上げる力  鎖の運動には質点や剛体の運動にはない難しさがあるが、同時に、鎖はニュートンビーズのような面白い振る舞いをする。昔、教養部の物理の授業で使用していた上下2分冊からなる教科書(金原寿郎編:裳華房基礎物理学1963年)...
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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...
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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...
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