はじめに |
第1章 力の作用 |
1-1 力とは 2 |
(1)自然界で作用する力 2 |
(2)力学の法則、原理、定理 4 |
(3)ニュートンの運動の法則 5 |
(4)力の性質 6 |
(5)重さと質量 9 |
1-2 静止している物体に作用する力 12 |
(1)重力の作用 12 |
(2)外力の作用 13 |
(3)力とエネルギー 13 |
1-3 動いている物体に作用する力 14 |
(1)速度と加速度 14 |
(2)加速度と力 16 |
第2章 物体の自由弾道 |
2-1 質点の力学 20 |
(1)質点と剛体 20 |
(2)直線等速度運動 21 |
(3)剛体の自由落下運動 22 |
2-2 剛体の自由弾道 25 |
(1)真上に射出される剛体の弾道 26 |
(2)水平に射出される剛体の弾道 27 |
(3)斜めに射出される剛体の弾道 29 |
第3章 衝突の力学 |
3-1 運動エネルギーと運動量 34 |
(1)物体の運動エネルギーと運動量の変換 34 |
(2)水流の運動エネルギーと運動量の変換 37 |
3-2 球体の衝突 39 |
(1)球体の衝突と反発 39 |
(2)球体と球体の衝突 41 |
(3)球体と球体の非弾性衝突 42 |
(4)球体と球体の弾性衝突 43 |
(5)斜めに衝突する球体 46 |
3-3 水流の衝突 48 |
(1)壁に衝突する水流 48 |
(2)壁面に斜めに衝突する水流 49 |
(3)曲板に衝突する水流 50 |
(4)動く曲板に衝突する水流 51 |
3-4 推力と運動量の変換 53 |
(1)ジェットエンジンの推力 53 |
(2)ロケットエンジンの推力 56 |
第4章 力の伝達 |
4-1 力のモーメント 62 |
(1)力の分解と合成 62 |
(2)物体の重心 63 |
(3)てこの原理とエネルギー保存則 66 |
(4)てこの安定性 70 |
(5)モーメントの平衡 73 |
4-2 連続的な力の伝達 75 |
(1)力のモーメントの変換 75 |
(2)滑車とエネルギー 77 |
(3)滑車と歯車の組合せによる力の伝達 80 |
(4)ベルトによる力の伝達 82 |
第5章 回転体の力学 |
5-1 遠心力の発生 88 |
(1)物体の回転軸 88 |
(2)遠心力と求心力 88 |
5-2 回転体の運動 91 |
(1)回転エネルギー 91 |
(2)慣性モーメント 92 |
(3)回転体のトルク 96 |
(4)回転体のエネルギー 97 |
(5)滑車の落下とロープの張力 99 |
5-3 角運動量の保存則 101 |
(1)ベクトル表示による角運動量 101 |
(2)回転体の運動量 104 |
(3)ジャイロスコープの原理 105 |
(4)角運動量の保存 108 |
(5)歳差運動 110 |
第6章 振動体の力学 |
6-1 振動の特性 114 |
(1)周期と振動数 114 |
(2)振動の位相 116 |
6-2 振り子の力学 117 |
(1)振り子の単振動 117 |
(2)円錐振り子の力学 121 |
(3)物体の振り子運動 124 |
6-3 ばねの振動力学 126 |
(1)ばねの単振動 126 |
(2)ばねのエネルギー 129 |
(3)2個の剛体がばねで結合された振動体の運動 131 |
(4)浮体の振動 133 |
(5)強制振動 135 |
(6)減衰振動 136 |
第7章 摩擦力と緩衝力 |
7-1 摩擦力 142 |
(1)摩擦力の発生 142 |
(2)摩擦力の作用 144 |
(3)摩擦を伴う運動 146 |
(4)回転しながら斜面を落下する円柱の運動 148 |
(5)回転する円柱に作用する抵抗 150 |
7-2 流体の摩擦力 154 |
(1)流体の発生する抗力 154 |
(2)空気抵抗 154 |
(3)空気抵抗が速度に比例する物体の落下運動 156 |
(4)空気抵抗が速度の二乗に比例する物体の落下速度 159 |
7-3 緩衝力 159 |
(1)緩衝力の発生 159 |
(2)力積と緩衝力 160 |
参考文献 164 |
英用語対比表 165 |
索引 171 |