古典力学
等加速度直線運動
v-t グラフの読み方(傾きが加速度・面積が変位・台形の面積)
等加速度運動の 3 つ目の公式(v² - v₀² = 2ax の導出・制動距離)
速度と加速度の向き(負の加速度・減速・折り返し)
自由落下と鉛直投げ上げ(a = -g・最高点・上下の対称)
斜方投射
斜方投射の分解(運動の独立性・水平投射・自由落下)
斜方投射の軌道の式(放物線・軌道方程式・最高点)
斜方投射の水平到達距離(45 度で最大・射程・余角)
摩擦
静止摩擦力の求め方(最大静止摩擦力・μN・動摩擦力)
垂直抗力と摩擦力の関係(μN・斜めに引く・接触面積)
斜面ですべり出す角(tanθ = μ・摩擦角・重力の分解)
立てかけた棒
剛体のつり合いと力のモーメント(腕の長さ・偶力)
立てかけた棒にはたらく力(垂直抗力・摩擦力・壁)
立てかけた棒の限界角(tanθ = 1/(2μ)・モーメント)
滑車
滑車でつないだ 2 つのおもり(連結物体・張力・運動方程式)
アトウッドの器械の張力(S = 2m₁m₂g/(m₁+m₂)・調和平均)
斜面と滑車でつないだ物体が動き出す条件(静止摩擦・傾き)
ジェットコースター
ジェットコースターの速さ(力学的エネルギー保存・経路によらない)
コースターの垂直抗力(向心力・谷底と丘の上・浮く速さ)
宙返りコースターの条件(h₀ ≧ 2.5r・最高点の速さ√(gr))
運動量保存則
運動量と力積(p = mv・Ft = Δp・F-t グラフの面積)
運動量保存則が成り立つ理由(作用反作用・内力・外力)
衝突後の速度の求め方(反発係数 e・完全弾性衝突・失う運動エネルギー)
衝突
壁との衝突(v' = -ev・運動量が保存しない理由・失う運動エネルギー)
ボールがはずむ高さ(hₙ = e^2n h₀・反発係数の測り方)
ボールが止まるまでの時間(等比級数・T = √(2h₀/g)(1+e)/(1-e))
円運動
等速円運動の角速度と向心加速度(v = rω・a = v²/r・周期)
向心力と遠心力(中心向きの合力・張力・垂直抗力・慣性力)
円錐振り子の周期(張力の分解・T = 2π√(Lcosθ/g)・質量が消える)
ばねの単振動
単振動の周期の導出(等速円運動・正射影・復元力)
単振動の速度と加速度の公式(グラフ・位相のずれ)
単振動のエネルギー保存則(弾性エネルギー・速さ)
単振り子
単振り子の周期の公式と導出(小角近似・復元力)
単振り子の最下点の速さ(エネルギー保存・張力)
電車の中の単振り子(慣性力・見かけの重力・傾く角)
惑星運動
万有引力の法則(逆二乗・作用反作用・地表の g)
ケプラーの第 1・第 2 法則(楕円軌道・面積速度一定・近点と遠点)
ケプラーの第 3 法則(T² = 4π²a³/GM・静止衛星・中心星の質量)
万有引力の位置エネルギーと宇宙速度(U = -GMm/r・第一宇宙速度・第二宇宙速度)