材料力学たわみ曲線の微分方程式の導出｜梁の曲げはどのように表現できるか？
はりの曲げに関して、たわみ曲線の微分方程式と呼ばれる微分方程式の導出過程を解説します。はりの曲げの計算は、棒の伸びの計算と並んで材料力学において最も基本的な問題です。ただし、はりの曲げの計算には微分方程式の計算が必要になるため難易度は上がります。
材料力学
材料力学棒の静定・不静定問題の解法｜丁寧な解説による材料力学の基本問題①
棒の変形量をフックの法則を利用して計算する問題は、材料力学で最も基本的な問題の一つです。この記事では、棒が拘束されていない場合の伸びを計算する静定問題と、棒が拘束されている場合の反力を計算する不静定問題を解説します。
材料力学フックの法則とは？｜ 応力とひずみにはどんな関係がある？
材料力学で重要な法則である応力とひずみの関係を表すフックの法則について解説します。応力とひずみを結びつけるフックの法則を使うことで、部材の変形量を計算できるようになります。いよいよ力学が実用を目的とした現実の問題と深く関わってきます。
材料力学応力・ひずみとは？｜物体に作用する力と変形はどう表せるか？【材料力学】
剛体力学では、物体を変形しないものと考えました。しかし、現実の物体は力が働けば変形します。材料力学は剛体力学では扱えなかった力と物体の変形を考える学問です。今回は、材料力学の学習の第一歩として、応力とひずみという概念を解説します。
航空宇宙工学【ランデブー・ドッキングの理論】広大な宇宙で如何にして出会うか？
宇宙空間で宇宙船同士を速度を合わせて同一の軌道上で接近させる操作のことをランデブーと呼びます。ランデブーとドッキングの有名な例として、「こうのとり」による国際宇宙ステーションへの補給物資の輸送が挙げられます。今回は如何にしてランデブー、ドッキングを達成するのかを解説します。
力学入門ベクトルの内積と外積｜スカラー三重積・ベクトル三重積とは？
速度や加速度は大きさと向きを持つベクトルで表されます。ベクトルの計算に慣れることは力学をマスターする第一歩になります。ベクトルの計算で基礎になるのは内積と外積の計算です。内積と外積の定義と計算方法を解説し、併せてスカラー三重積とベクトル三重積の公式を紹介します。
天体力学【ケプラー方程式の導出】惑星の未来の位置はどう求められる？
未来のある時刻での天体の位置の計算方法は知っていますか？ケプラーの三法則からさらに一歩進んで、未来の時点での天体の位置を予測することが実用上必要になります。天体の位置を予測するためにケプラー方程式と呼ばれる超越方程式を解く必要があります。今回は、ケプラー方程式の導出過程と計算方法を解説します。
天体力学【ケプラーの法則とは？】軌道方程式を利用したケプラーの三法則の証明
高校物理でケプラーの三法則を学習しましたが証明過程を習った記憶はありますか？ケプラーの三法則を証明するには大学での知識が必要なため、証明方法を学ばなかったのです。今回は、軌道方程式の導出過程で得た知識を利用してケプラーの三法則を証明します。
天体力学【ロシュ限界の導出】ロシュ限界の導出と計算 土星はなぜ環を持つのか？
映画で隕石が落下してくる場面で地球の上空で隕石が砕けるシーンが描かれています。映画上の演出ではなく現実でも隕石が砕ける可能性があります。隕石がロシュ限界よりも内側に入ったために起きる現象です。今回はロシュ限界を導出し土星に環が存在する理由について考察します。
天体力学【潮汐力の導出】なぜ満潮と干潮が生じるのか？ 【ロシュ限界導出の準備】
満潮と干潮は一日に二回起きますがどうして周期的に起きるのでしょうか？その答えは潮汐力の働きにあります。潮汐力とは、その天体を変形させようとする力のことです。潮汐力は他の天体からの重力の影響により発生します。今回は潮汐力の導出過程を見ていきます。