力学

力学⑦ 続・「見えないもの」の定義

「見えないもの」を定義する場合、「法則」という形での定義になります。「見えるもの」は目の前の現象のうち、測定できるものを数字と単位で表しただけでした。視覚的に認識でき、測定も出来る物理量は「自明」な物理量として扱われており、定義の仕方として...
力学

力学⑧ 力学で現象を理解する、ということ

7つの物理量の定義が終わりました。早速、使ってみます。今、座っていますか?立っていますか?医療用語では「座位(ざい)」といったり、「立位(りつい)」といったりします。いずれの姿勢であっても、少し「頭部」を動かしてみてください。座っている方は...
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力学⑨ 重力

力は「加速させる作用」として定義された物理量でした。そのため、力を考えるときに、物体の「加速の程度をイメージする」ことは、力学の基本中の基本です。ただし「加速の程度を頭の中でイメージする」のは、想像力が必要で、結構疲れます。そのため、「典型...
力学

力学⑩ 続・重力

重力がなぜ働くかは不明ですが、重力の性質は分かっています。重力は「重」とあるように、重さに関係する量です。厳密に測定すると、「重さをもつ物すべてが重力で引き合っている」ことが分かります。つまり、重力は地球が物体を引き付けている力というだけで...
力学

力学⑪ 続々・重力

重力の性質はと記述できました。この式ですが、少し問題があります。「汚い」のです。汚いといわれても、測定結果なのでどうしようもないのですが。一般に、分数になっていたり、べき乗が多いものは、たぶん、手書きで書くのがめんどくさいという理由なのか、...
力学

力学⑫ 続々々・重力

重力について、身近な例を考えてみます。突然ですが、「膝」を見てください。膝の関節。大きいですよね。人体最大の関節です。これは、移動するときの負荷と、重力による負荷の、2重苦に耐えるためです。人の先祖は4足歩行動物と考えられています。4足歩行...
力学

力学⑬ エネルギー

エネルギーは運動方程式の変形から生まれます。運動方程式は力 \( F \) と質量 \( m \) を加速度 \( a \) で定義したもので、でした。この式の両辺を位置 \( x \) で積分します。この式を解釈しやすくするために、右辺を...
力学

力学⑭ 続・エネルギー

運動方程式を、位置 \(x \) で積分したところ、以下のように式が得られました。この式に表れている各項は、それぞれ、非常に便利な物理量なので「名前がついています」。便利なもの、大事なものには名前を付ける、それが人間の文化です。左辺は「仕事...
力学

力学⑮ 続々・エネルギー

仕事とエネルギーは以下の式で定義されます。この式の意味を考えます。この式は運動方程式を積分して導出しました。まず、運動方程式の意味を復習します。運動方程式はでした。ここで、\( F\) は力、\(m \) は質量、\( a\) は加速度です...
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力学⑯ 続々々・エネルギー

運動方程式を積分表示にした直後の式、つまり下記の式に戻ります。左辺が「仕事」、右辺が「エネルギー変化量」です。ただし、特に右辺がの形の式であった場合、そのエネルギー変化量は「運動エネルギー変化量」と名付けられています。ここで、左辺の「仕事」...