力学

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...

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...

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...

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...

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、...

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...

おむすびころりん、すっとんとん。ねずみの穴にころがり落ちたおむすびの形が三角形だったか丸かったかは知らないが、ある程度の傾斜があれば、三角形のおむすびでも山の坂道を転がることはできたであろう。しかし、おむすびにかぎらず、物体が斜面を転がると...

図1　斜面を転がる円柱の運動　図1のように、傾斜角θの斜面を、質量M、半径α、中心軸の周りの慣性モーメントIの円柱が滑らずに転がるとき、斜面に垂直方向では、重力の成分と抗力の成分とが釣り合うので、当然、斜面に垂直方向の運動は存在しない。　し...

抗力によって連動した複合運動では、抗力が二つの運動に正と負の仕事を同時にすることによって一方の運動から他方の運動へエネルギーを受け渡す役目をしている。