力学

バネ定数 k のばねに質量 m の物体がついているとき、物質をずらして離すと振動する。バネが伸びれば縮む方向に、バネが縮めば伸び...

テーブルの上でボールを転がすと、やがて止まります。しかし、もし摩擦も空気抵抗もなかったら、ボールは永遠に等速直線運動を続けるでし...

物理学でもっとも有名な方程式のひとつが $F = ma$ です。ニュートンの運動の第二法則を数式にしたもので、「力 = 質量 ×...

力は大きさと向きの両方を持つベクトル量です。複数の力が同時にはたらくとき、それらを合わせた「合力」を求めたり、一つの力を方向ごと...

床の上で物体を押しても、弱い力では動きません。これは摩擦力がはたらいているためです。摩擦力には「静止摩擦力」と「動摩擦力」の 2...

物理学における「仕事」は、日常用語の意味とは少し異なります。力を加えて物体を動かしたとき、力と移動距離の積として定義される量が仕...

糸の先に石をつけてぐるぐる回すとき、石は円を描いて動きます。速さが一定のまま円軌道上を運動する状態が「等速円運動」です。速さは変...

ボールを斜め上方に投げると、放物線を描いて飛んでいきます。この運動が「斜方投射」です。水平方向と鉛直方向の運動を別々に考えるのが...

リンゴが木から落ちるのを見てニュートンが万有引力を思いついた、という逸話は有名です。実際にそのとおりだったかは定かではありません...

惑星はどのように太陽のまわりを回っているのか。この問いに対して、17 世紀のヨハネス・ケプラーが膨大な観測データから導き出した ...

エレベーターが急に動き出すと体が重く感じ、止まるときは体がふわっと軽くなります。これは「慣性力」が関係しています。加速する座標系...

質点の力学では物体を「大きさのない点」として扱いますが、現実の物体には大きさと形があります。大きさを持つ物体（剛体）が静止するた...

フィギュアスケートの選手がスピンするとき、腕を広げるとゆっくり回り、腕を体に引き寄せると一気に回転が速くなります。なぜ力を加えて...

回転運動を理解するには、慣性モーメントという量が欠かせない。並進運動における質量に相当するもので、「回転のしにくさ」を数値化した...

坂道を転がるボールや車輪の動きは、単なる並進運動でも純粋な回転運動でもない。並進と回転が同時に起きる「転がり運動」という独特な運...

惑星が恒星のまわりを回っているとき、実は恒星も惑星の引力を受けてわずかに動いている。二つの天体が互いに引き合いながら運動する問題...

物理の問題文でおなじみの「なめらかな斜面上の物体」「軽い糸でつながれた二つの物体」といった設定。これらの記述は単なる問題の前提で...