力学圧力と浮力の関係｜浮力の起源とは？
船や潜水艦など現代ではたくさんの船舶が海を航行しています。これらの船舶は鉄鋼で作られているのになぜ浮かんでいられるのでしょうか？今回は圧力について解説し、浮力と呼ばれる現象を計算により導けることを示します。浮力は船舶の安定性を議論する際も重要になります。
難易度1
力学
力学キャベンディッシュの実験とは？｜万有引力定数の測定実験
万有引力定数は最も重要な物理定数の一つです。今回は万有引力定数の測定実験として有名なキャベンディッシュの実験について解説します。材料力学や剛体の力学など、複数の分野にまたがって展開される実験と理論の両方から感動を味わうことができます。
力学運動エネルギーとポテンシャルエネルギー｜力学の基礎の基礎 【力学】
力学において最も基礎となる仕事とエネルギーの概念について解説します。仕事とエネルギーの運動方程式との関係を探ることで、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーというより深い概念に到達できます。また、ポテンシャルエネルギーに関連して、保存力と呼ばれる特別な力についても解説します。
材料力学棒のねじり｜ねじり角の理論と例題【材料力学】
棒の両端を持ってねじるとどんなことが起きるでしょうか？ねじりによって棒にどんな変形が起きるのかを材料力学を使い分析しましょう。棒のねじりによって生じる変形についての材料力学に基づく理論的解説と、円柱棒とテーパ付きの棒のねじりについての例題を解説します。
力学ばねの運動方程式と減衰振動｜微分方程式入門③【力学】【機械工学】
微分方程式の入門として減衰振動の運動方程式の解法を解説します。減衰振動は空気抵抗等により徐々に振幅が小さくなる現象のことを言います。減衰振動は振動工学や制御工学と関連を持ち応用上も重要な題材です。また、減衰振動は強制振動を解く上での基礎になります。
力学基礎振り子の周期の微分方程式による導出｜調和振動と振り子の周期
振り子の運動を題材に微分方程式の解法を紹介します。標準的な解法からラプラス変換まで四通りの方法で、微分方程式の解法を紹介します。振り子の微分方程式を解くことで、振り子の周期を数学的に導くことができます。
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。
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。
力学遠心力とコリオリ力 慣性系と非慣性系の不思議
高校で遠心力の単元を学んだ時、先生からこんなことを言われませんでしたか？「遠心力は見かけの力です。実在する力では無いので注意するように。」なんて言いながら、先生は向心力を遠心力と等号で結び、平然と釣り合いなり運動方程式を立てて、授業を進めていくのです。一体遠心力とは何なのでしょうか？