物理 > 動く解説

動く解説

🎬 1. テーマ一覧

1 つのテーマを、場面ごとの動く図と数式で順に追う。11 のテーマを、単元ごとに並べた。 要点だけの短い動画(ショート)と、じっくり解説した長い動画(ロング)もある。

🚗 2. 物理 第1編 力と運動|第3章 運動量の保存

🚗 3. 物理 第1編 力と運動|第4章 円運動と万有引力

動く台に乗って見るなら、慣性力を足す

加速する台に乗って見る(非慣性系)なら、重力と垂直抗力に、慣性力(大きさ mA、向きは台の加速度と逆)を足して考える。台から見ると小物体は斜面に沿ってまっすぐすべるので、斜面に垂直な向きは力のつりあい、平行な向きは運動方程式が、そのまま立てられる。

ショート 2:09

慣性力も重力と同じように分ける。sin と cos は入れかわる

動く台の斜面の上では、慣性力(水平、大きさ mA)も重力と同じように斜面に平行・垂直な向きに分ける。角 θ のとなりの成分が cos なので、慣性力は平行が mA cos θ、垂直が mA sin θ。鉛直な重力(平行 mg sin θ・垂直 mg cos θ)とは sin と cos が入れかわる。斜面に沿った運動方程式から a = g sin θ + A cos θ。

ショート 2:38

答えの式は、極端な場合で確かめる

答えの式が出たら、極端な場合(斜面を寝かせる θ = 0°・立てる θ = 90°・台をとても重くする)を入れて、当たり前の結果になるかを確かめる。動く三角台の加速度 A = mg sinθ cosθ/(M + m sin²θ) は、どの場合も当たり前の結果(台は動かない・ほとんど動かない)になる。当たり前でなければ、式のどこかがまちがっている。

ショート 2:15