内容

目次

第1章 力学はじめの一歩 9 1‐1 力学は力と運動の関係を説明する 10 1‐2 力は物体の形や運動を変化させるもとになる 12 1‐3 慣性と質量は物体の運動についての性質を示す 14 1‐4 物体の重さを決めるもの 重さと重力 16 1‐5 私たちは重力と慣性の中で暮らしている 重力場と慣性系 18 1‐6 机の上に置かれた本に働く力 相互作用と作用・反作用 20 1‐7 摩擦は接触面をすり合わせると生まれる現象 22 1‐8 物体の運動を簡単にしよう 質点と座標系 24 1‐9 速さと速度は違う スカラー量とベクトル量 26 1‐10 長さや時間などの扱い方 物理量と単位 28 1‐11 子どもとボール投げするコツ 投射運動 30 1‐12 力のベクトルの表し方と使い方 32 1‐13 力と力のモーメントのつり合い 剛体に働く力 34 1‐14 仕事は物体を移動させること 36 1‐15 エネルギーは仕事をする能力 力学的エネルギー 38 1‐16 運動の勢いを表す運動量 運動量保存の法則 40 Column 私たちの日常は力学の実験室 42 第2章 物体の運動 43 2‐1 走る人の運動を考えてみよう 基本的な平面運動 44 2‐2 速度のSI単位はメートル毎秒 速度の単位と換算 46 2‐3 例題で等速度運動を考えよう 48 2‐4 問題を視覚化して考えよう 等速度運動のグラフ 50 2‐5 やわらかい頭で考えよう 絵をうまく使おう 52 2‐6 自動車の発進から停止まで 加速度運動 54 2‐7 等加速度で走る自動車を考えよう グラフと公式 56 2‐8 等加速度運動の計算例① 公式で解く 58 2‐9 等加速度運動の計算例② グラフで解く 60 2‐10 重力が生む鉛直下向きの運動 自由落下 62 2‐11 ボールの投げ下ろし・投げ上げ 鉛直方向の加速度運動 64 2‐12 投げ下ろし・投げ上げの問題 数値計算の例 66 2‐13 ルートを手で開いてしまおう 開平法 68 2‐14 斜めに投げ上げたボールはどうなる？ 斜め投射の運動 70 2‐15 三角関数を避けることはできない 三角関数の基本 72 2‐16 ボールを遠くへ投げる仰角は45° 斜め投射の例題 74 2‐17 ジェットコースターのスピードは？ 斜面の運動 76 Column 体で感じる速さはどれくらい？ 78 第3章 力と運動 79 3‐1 自然界の4つの力 抗力は電磁気力 80 3‐2 いろいろな力の働き方 力の種類 82 3‐3 ベクトルの合成と分解 ベクトルの作図法 84 3‐4 1点に働く力のつり合い 合力がゼロ 86 3‐5 力と重力・重量の単位 Nかkgか？ 88 3‐6 運動状態は保たれる 運動の第1法則 90 3‐7 力と質量と加速度の関係 運動の第2法則 92 3‐8 作用・反作用と非慣性系の運動 運動の第3法則 94 3‐9 エレベーターの中の力を考える 慣性力と運動方程式 96 3‐10 エレベーターと荷物の力の関係 力を見分けよう 98 3‐11 接触面で運動をじゃまする力 摩擦力 100 3‐12 台車の荷物が滑るときの運動 非慣性系の摩擦力 102 3‐13 斜面に置かれた物体の運動 斜面と摩擦 104 3‐14 綱引きの勝敗は摩擦力で決まる 摩擦を考えよう 106 3‐15 円軌道上の運動を考える 等速円運動 108 3‐16 円運動をつくる力 向心力 110 3‐17 体に感じる回転の力 遠心力 112 3‐18 物体を回転させる能力 力のモーメント 114 3‐19 身のまわりの力のモーメントを探そう 簡単な計算例 116 3‐20 物体に働く力のつり合い つり合いと重心 118 3‐21 机の箱を倒さずに押すには 決め手は幅 120 3‐22 力のモーメントの働き 単一なしくみ 122 Column 力のモーメントとトルク 124 第4章 仕事とエネルギー 125 4‐1 仕事の定義を体験しよう 力学の仕事 126 4‐2 台所で実験してみよう 力と仕事 128 4‐3 仕事で楽はできない 滑車の仕事 130 4‐4 三角形を利用した仕事の知恵 斜面の仕事 132 4‐5 仕事とエネルギーは±ゼロ 仕事とエネルギー 134 4‐6 古典力学で考える物体のエネルギー 力学的エネルギー 136 4‐7 ばねの仕事とエネルギー 弾性エネルギー 138 4‐8 重力はエネルギーを保存させる力 力学的エネルギー保存の法則 140 4‐9 力学的エネルギー保存の法則② ジェットコースター 142 4‐10 ブランコと振り子運動 力学的エネルギー保存と振り子 144 4‐11 力学的エネルギーが消滅する仕事 非保存力 146 4-12 力学的エネルギーと熱エネルギー 仕事と熱 148 4-13 熱がエネルギーを移動させる 熱運動と熱量 150 4-14 すべてのエネルギーは保存される 熱量保存の法則 152 4-15 エネルギー変換と自転車のブレーキ 熱の仕事 154 4-16 パワーがあれば仕事が早い 仕事率 156 4-17 差動滑車の仕事の例 仕事率の計算例 158 Column 地下鉄線路の省エネ対策 160 第5章 運動量と力積 161 5‐1 運動量は運動の勢いを表す 運動量保存の法則 162 5‐2 運動の勢いとエネルギー 速度倍と速度の2乗の違い 164 ほか