物理基礎　力学まとめ

どうも、やまとです。

物理基礎の力学範囲のまとめです。力学の問題で何をしたらよいかわからなくなる人は、どう考えていくかの大まかな指針にしてください。

何と言ってもまずは力を作図するところからです。物理の問題が解けません！という人は、ここを怠っている場合が多いです。力の見つけ方の手順は大丈夫ですか？力学ではまず重力(場の力)、次に直接触れているものから受ける力(接触力)です！

力を描き、軸の向きを決めて加速度を描いたら、運動方程式を立てましょう。加速度がわかれば、等加速度直線運動の式から速度・変位・時間がわかります。それはつまり、物体の運動を予言することができるということです。加速度を介して運動方程式と等加速度運動をつなぐ図をイメージしておくといいですね。

特に加速度が0の運動は等速直線運動です。このとき、運動方程式から合力が0になります。これが力がつりあっている状態です

速さや位置を簡単に知ることができるのが運動エネルギーと仕事の関係式(エネルギーの原理)です。ここから派生して、保存力以外の力(外力)が仕事をしなければ力学的エネルギー保存則、外力が仕事をする場合には外力の仕事分を考慮したエネルギー保存則をたてましょう。

上記の流れで大抵の問題はなんとかなりますが、その他の大切な知識も触れておきましょう。わからなくなったらその都度戻ればいいのです。特に相対速度やそこから発展して相対加速度という概念は、2物体が別々の運動をするときに威力を発揮します。入試問題として頻出の分野なので、またの機会にこれらを用いた解法の問題も解いてみたいと思います。