(1)平面内の運動
①平均の速度
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②瞬間の速度
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③等速直線運動
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③等加速度直線運動
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④自由落下
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⑤鉛直投げ上げ
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⑥鉛直投げ下ろし
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⑦放物運動:水平方向(x軸)と鉛直方向(y軸)に分けて考える
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⑧相対速度
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(2)力の法則
①フックの法則
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②2種類(3種類)の力
ⅰ)遠隔力(場の力):その場にいるだけで受ける力
※例:重力、電磁気力
ⅱ)接触力:他の物体と接触しているところで受ける力
※例:垂直抗力、摩擦力、弾性力など
※接触力には必ず作用反作用の法則が成り立つ。
ⅲ)慣性力:観測者が加速度運動をしているときに、あると感じる見かけの力(見かけの力なので、実際には存在しないが、あるように感じている)
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③最大(静止)摩擦力
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④動摩擦力
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⑤圧力
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⑥浮力
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⑦運動方程式
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※F=0のとき、a=0となるので、力がつり合えば、その物体は静止または等速直線運動をする(慣性の法則)
(3)剛体のつり合い
①質点と剛体
ⅰ)質点:物体を1つの点とみなしたもの。平行移動はするが回転はしない。
ⅱ)剛体:質量と大きさを持っているが、変形はしない物体。平行移動も回転もする。
→剛体のつり合いを考えるときは、力のつり合い(平行移動しない)と、モーメントのつり合い(回転しない)の両方を考えないといけない。
②偶力
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③力のモーメント
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④複数の物体を一体とみなしたときの重心
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(4)仕事と力学的エネルギー
①仕事の定義
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②仕事率
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③仕事と運動エネルギーの関係
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④弾性エネルギー
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⑤力学的エネルギー保存の法則
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(5)運動量
①運動量と力積の関係
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②運動量保存の法則
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※衝突や分裂を考えるときに使う。
③反発係数
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(6)円運動
①周期
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②角速度
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③等速円運動の速度
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④向心加速度
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⑤向心力
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⑥遠心力
→遠心力は慣性力(見かけの力)である。つまり、円運動している物体と一緒に回転しているときに向心力とは反対向きに引っ張られているように感じる力のことである。
⑦等速円運動の問題の取り組み方
ⅰ)観測者は円運動せずに、「ma=向心力」の運動方程式を考える。
ⅱ)観測者を一緒に円運動させることによって遠心力(慣性力)を導入して、つり合いの式を立てる(一緒に円運動している観測者にとっては物体は静止しているように見える)
(7)単振動
①周期
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②角振動数
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③変位
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④速度
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⑤加速度
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⑥単振動を考えるときのポイント
ⅰ)振動の中心では速さが最大、加速度の大きさは0
※振動の中心は力のつり合いの位置
ⅱ)振動の両端では速さは0、加速度の大きさは最大
※手を離した位置が振動の端となる。
(8)万有引力
①ケプラーの法則
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※1/2rvsinθのことを面積速度といい、ケプラーの第2法則は「面積速度一定の法則」ともいう。
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②万有引力の法則
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③地表での重力加速度
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④万有引力の位置エネルギー
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⑤宇宙空間における力学的エネルギーの保存則
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【物理基礎・物理公式一覧】
~参考~
☆物理の解説動画・授業動画一覧(力学・熱力学・波動・電磁気・原子)
☆物理に関する現象や技術(力学、熱力学、波動、電磁気、原子)