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よくわかる力学



目次

はじめに

第1章 力のつり合い
§1. テコ・斜面・力の平行四辺形
 問題1
 問題2
§2. 力の言い表し方
作用・反作用の法則
力の重力単位
 例題1
 問題2
 問題3
 問題4
 問題5
§3. いろいろな力
 a. 重力, 重心
 問題1
 問題2
 問題3
 問題4
 b. 張力
 例題5
 c. フックの法則
 問題6
 問題7
 d. 面の抗力
 問題8
 例題9
 問題10
 問題11
 例題12
 問題13
 e. 継ぎ手(joint)の抗力
 例題14
 問題15
練習問題1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

第2章 速度と加速度
§4. 速さの測定
 例題1
 問題2
§5. 加速度の測定
 問題1
§6. 曲線運動
 a. 速度ベクトル, 加速度ベクトル
 問題1
 問題2
 例題3
 問題4
 例題5
 b. 極座標表示
 問題6
 問題7
 c. 速度の合成
 例題8
 例題9
 問題10
練習問題2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15

第3章 力と運動
§7. 慣性の法則
 問題1
§8. 力が加速度をつくる
 問題1
 例題2
 例題3
 問題4
 問題5
 問題6
 例題7
 問題8
 問題9
 例題10
 問題11
 問題12
 問題13
§9. 放物体の運動
 問題1
 a. 鉛直方向の放物運動
 問題2
 問題3
 b. 一般の場合
 問題4
 問題5
 問題6
 例題7
 問題8
 問題9
 c. 微積分の利用
 d. ブラウン管の中の電子の運動
 例題10
 問題11
 問題12
§10. エネルギー保存の法則
 a. 仕事
 問題1
 問題2
 b. 運動エネルギー
 問題3
 問題4
 c. 一般の場合
 d. 微積分の利用
 e. ポテンシャル・エネルギー
 問題5
 f. 保存力の場
 問題6
 問題7
 問題8
 g. クーロン・ポテンシャル
§11. ポテンシャルの山
 問題1
 a. 各点での力
 問題2
 問題3
 問題4
 問題5
 例題6
 b. 各点での速さ
 c. 質点の行動範囲
 問題7
 例題8
 問題9
 問題10
 問題11
 問題12
 例題13
 問題14
練習問題3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12

第4章 いろいろな運動
§12. 液体, 速度に比例する抵抗
 a. 遂次近似法
 問題1
 問題2
 問題3
 b. 厳密解を一気に求める方法
 問題4
 c. 定差方程式による近似
 d. 解の物理
 問題5
 問題6
 e. エネルギーの考察
 問題7
§13. 速度の2乗に比例する抵抗
 積分の計算
 初期条件
 問題1
 問題2
 問題3
 問題4
§14. 単振動
 a. 単振動の例
 (i) バネにつけた質点の振動
 等時性
 例題1
 (ii) トムソンの原子模型
 問題2
 (iii) 振動回路
 (iv) 単振子
 問題3
 問題4
 問題5
 (v) ゴム系につけた質点
 (vi) 一般の微小な振動
 問題6
 問題7
 問題8
 問題9
 b. 単振動のエネルギー
 問題10
 問題11
 例題12
 c. 相空間
 例題13
 問題14
 問題15
 問題16
 d. ポケコンで運動方程式を解く
 調和振動子
 カエル跳び法
 問題17
 問題18
 単振子の運動
 問題19
§15. 減衰振動
 a. 速度に比例する抵抗をうける振動
 (i) γ2-ω2<0の場合
 問題1
 (ii) γ2-ω2>0の場合
 問題2
 問題3
 (iii) γ2-ω2=0の場合
 問題4
 問題5
 問題6
 問題7
 問題8
 問題9
 b. トムソンの原子模型の発光
 (i) 電磁波の放射
 例題10
 問題11
 例題12
 (ii) 電子振動の減衰
 問題13
 (iii) より精密な扱い, 減衰力
 問題14
§16. 強制振動
 a. 減衰のない場合
 (i) 撃力を加えた場合
 問題1
 問題2
 (ii) 撃力を何度も
 問題3
 (iii) sin的な力で揺り動かす
 (ア) ω≠ω0
 問題4
 (イ) ω=ω0
 問題5
 問題6
 (iv) 支点を強制的に動かした場合
 b. 減衰のある場合
 (i) 原子による光の散乱
 (ii) 非斉次の減衰振動方程式を解く
 過渡現象
 問題7
 共鳴の幅
§17. 非線形振動子
 a. エネルギー保存
 b. 硬化したバネの場合
 (i) lA2/k≪1の場合
 問題1
 (ii) lA2/≫1の場合
 問題2
 c. 軟化したバネの場合
 (i) E<1/4・k2/(-l)のとき
 問題3
 問題4
 積分の計算
 (ii) E>1/4・k2/(-l)のとき
§18. 非線形振動子の強制振動
 a. 高調振動の混入
 問題1
 b. 基本振動の振幅
 c. 振幅の飛躍, ヒステリシス
 d. 近似の適用限界
 e. パソコンで実験
§19. 楕円振動
 角運動量保存の法則
 問題1
 問題2
 問題3
 問題4
§20. 万有引力の場における運動
 a. 万有引力
 ケプラーの法則
 問題1
 問題2
 問題3
 問題4
 (i) 2つの球体が及ぼし合う引力
 問題5
 (ii) 万有引力場のポテンシャル
 b. 惑星の運動
 問題6
 問題7
 問題8
 問題9
 問題10
 c. 双曲線軌道
 原子核の発見
 問題11
 問題12
 問題13
 d. 軌道の形
§21. 自転地球上の運動
 a. 恒星系から見た取り扱い
 問題1
 問題2
 b. 地球に固定した観測者の考え
 c. ラーモアの定理
 問題3
 例題4
 例題5
 d. 解析的な取り扱い
 問題6
 問題7
 e. 磁場を軌道面に斜めにかけた場合
 f. 回転系における釣合い
 例題8
 問題9
 問題10
 問題11
練習問題4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12 ヴィリアル定理
4.13
4.14 水素原子のボーア模型
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24


第5章 質点系の力学
§22. 重心の役割
 a. 重心
 b. 重心の運動と相対運動
 問題1
 c. 重水素の発見
 問題2
 d. 重心の運動量
 例題3
 問題4
 e. 重心の運動エネルギーと運動量
 例題5
 問題6
 問題7
 f. こんなときにも運動量
 例題8
 問題9
§23. 衝突の力学
 a. 外力のない衝突
 例題1 弾性正面衝突
 例題2 完全非弾性衝突
 問題3
 問題4
 例題5
 問題6
 問題7
 問題8
 問題9
 b. 立ち入った取り扱い
 例題10
 c. 外力のある衝突
 例題11
 問題12
 問題13
§24. 質量が変わる物体の運動
 a. 心の準備
 b. 基本方程式
 例題1
 問題2
 例題3
 問題4
 問題5
 例題6
 問題7
 問題8
 問題9
 問題10
 問題11
§25. 質点系の回転
 例題1
 問題2
 問題3
 問題4
 問題5
§26. ブランコを漕ぐ
 a. 運動方程式
 b. 摂動法
 問題1
 c. 共鳴を起こす
 問題2
§27. 基準座標
 a. 基準座標
 b. 結合が弱い場合
 問題1
 問題2
 c. 振動の交替
 問題3
 d. 連成振子
 問題4
§28. 分子の振動と回転
 a. 系の対称性と固有振動のモード
 問題1
 b. 分子の固有振動
 問題2
 c. 二酸化炭素分子の場合
 問題3
 問題4
 問題5
 d. 振動と回転の相互作用
 e. 水分子の場合
 問題6
 問題7
§29. 剛体の運動
 a. 固定軸のある剛体の回転
 問題1
 問題2
 問題3
 b. 歳差運動
 問題4
 問題5
§30. 自動車を走らせる力
 a. ころがり摩擦
 b. 自動車の運動方程式
 c. タイヤの回転の運動方程式
 d. 駆動力
§31. 剛体のつり合い
 問題1
 問題2
練習問題5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8 水素分子のボーア模型
5.9
5.10
5.11
5.12
5.13
5.14
5.15
5.16
5.17
5.18
5.19
5.20
5.21

練習問題の解答
人名索引
事項索引
長さの比較
時間の比較
物理量の大きさの程度

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