HOME 2005/01/19 1569341.doc 1 = 運動と力(‘05)=( TV 〔主任講師:兵頭俊夫(東京大学大学院教授)〕 全体のねらい 物体の運動と力の関係をニュートンの3 法則に従って解析する方法を学び,それを身近な力学現象の理 解に応用する。 回テーマ内容 執筆担当 講師名 ( 所属・職名) 放送担当 講師名 ( 所属・職名)
力のつりあい: ・力とベクトル ・2 力のつりあい ・3 力のつりあい ・ベクトルのスカラー積 ・座標 ・地表付近の重力と万有引力 兵頭俊夫 (東京大学大学 院教授) 兵頭俊夫 (東京大学大学 院教授)
2 運動の法則: ・ニュートンの3 法則 ・微分 ・速度と加速度 ・近似式 ・積分 ・定積分と不定積分 ・ニュートンの第1 法則,第2 法則と慣性系 ・慣性質量 ・等速度運動 ・等加速度運動 同上同上
3 放物運動: ・重力質量と慣性質量 ・地表付近での物体の運動 ・重力とつりあう力を加えたときの運動 ・物理量の次元 ・物理量の単位 同上同上
4 種々の力と運動: ・弾性力 ・束縛力(張力・抗力) ・摩擦力 ・流体中を運動する物体が受ける力 ・単振動 ・作用と反作用 同上同上
5 運動量と力積,運動 エネルギーと仕事: ・運動量 ・力積 ・仕事 ・合力がする仕事と一部の力がする仕事 ・運動エネルギー ・運動エネルギーと運動量 同上同上
6 保存力とポテンシ ャル・エネルギー: ・重力場 ・保存力 ・ポテンシャル・エネルギー(位置エネルギー) ・保存力の例 ・力学的エネルギー保存の法則 ・保存力以外の力がある場合 ・保存力とポテンシャル・エネルギーの微分関係 ・万有引力のポテンシャル・エネルギー 同上同上 2005/01/19 1569341.doc 2 回テーマ内容 執筆担当 講師名 ( 所属・職名) 放送担当 講師名 ( 所属・職名)
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極座標による運動 の記述: ・角の単位ラジアン ・2 次元極座標 ・等速円運動 ・2 次元ベクトルの極座標成分 ・単振り子 兵頭俊夫兵頭俊夫
8 角運動量: ・ベクトルの外積(ベクトル積) ・角運動量 ・中心力と面積速度一定の法則 ・力のモーメントのつりあい ・てこの原理 同上同上
9 座標系の相対運動: ・座標系とその相対運動 ・慣性系に対して等速直線運動をしている座標系 ・運動の軌跡 ・慣性系に対して加速度運動をする座標系 ・慣性力 ・重力の不思議 ・角速度を表すベクトルとベクトルの回転 ・慣性系に対して回転している座標系 ・遠心力 ・コリオリ力 ・日常語の遠心力 同上同上
10 2 体の相互作用: ・内力相互作用 ・全質量と質量中心 ・換算質量と相対位置ベクトル ・バネで互いにつながれたおもりの運動 ・衝突 ・実験室系と重心系 ・2 個のコインの衝突 ・2 個のコインの衝突の解析 同上同上
11 質点系の運動: ・質点系に対する運動方程式 ・質量中心 ・質点系の全運動量 ・質点系の全角運動量 ・質量中心のまわりの角運動量の和 ・質量中心のまわりの重力のモーメント ・質点系の全運動エネルギー 同上同上
12 剛体の運動: ・剛体の密度と質量 ・連続体剛体の扱い方 ・剛体の運動の自由度と運動方程式 ・剛体のつりあい ・偶力のモーメント ・固定軸を持つ剛体の運動 同上同上
13 剛体の慣性モーメ ント: ・密度と質量 ・慣性モーメントに関する定理 ・対称軸のまわりの慣性モーメントの例 ・対称軸に平行な軸のまわりの慣性モーメントの例 同上同上
14 物体の運動の例: ・実体振り子 ・メトロノーム ・打撃中心 ・斜面を転がる円柱(円筒)の運動 同上同上
15 さまざまな運動: ・基本となる方程式 ・静止している物体 ・バットを振る ・重力だけを受けるときの運動 ・回転体の運動 ・身体の運動 同上同上 2005/01/19 1569341.doc 3