内容紹介
教養向け物理の教科書。巻構成は前期分の本書「力学・波動」に加え、後期分「熱力学・電磁気学」で通年の基礎物理学の講義をカバー。解説とポイントのまとめ、例題とその解説というパターンをとり、図とイラストを多用し、初心者向けにわかりやすく解説。さらに「動くものは動くもので理解」させるというコンセプトで、CGで作成した動画付のオールカラーデータのPDFファイルにしてDVDに入れて添付。DVD内のデータでは、画面上で図をクリックするとその図が動き出す形式。
目次
本書の特徴と使い方
第1章 直線上の運動
1-1 座標と質点の導入
1-2 変位
1-3 時間と位置のグラフ
1-4 平均速度
1-5 瞬間的速度
1-6 加速度
1-7 微分と微小量
1-8 直線状での等加速度運動
1-9 物体を真上に投げ上げたときの運動
1-10 単位と大きさの表し方
1-11 大きさを表す接頭語
1-12 有効数字
第2章 ベクトルと平面内の運動
2-1 ベクトルとスカラー
2-2 ベクトルの性質
2-3 ベクトルの成分と内積
2-4 2次元での速度と加速度
2-5 相対運動と相対速度
2-6 射影した運動
2-7 どうしたら遠くまでとばせるか?
2-8 モンキーハンティング
2-9 記号
2-10 代数計算
2-11 三角関数
2-12 微分
2-13 三角関数の微分
2-14 (選択)複雑な関数の微分
2-15 (選択)微小量の扱い
2-16 積分
2-17 積分の応用
2-18 (選択)円の面積、球の表面積と体積
2-19 (選択)複素数
第3章 運動の法則
3-1 力
3-2 ニュートンの第一法則
3-3 ニュートンの第二法則
3-4 ニュートンの第三法則
3-5 ニュートンの法則適用例
3-6 抗力と張力
3-7 摩擦力
3-8 動摩擦係数を求める
3-9 空気抵抗
第4章 仕事とエネルギー
4-1 仕事
4-2 仕事と高さ
4-3 運動エネルギー
4-4 ポテンシャルエネルギー
4-5 保存する力と保存しない力
4-6 力学的エネルギーの保存
4-7 バネとポテンシャルエネルギー
4-8 保存しない力とエネルギー保存
4-9 仕事率(パワー)
4-10 仕事効率
第5章 運動量
5-1 運動量と力積
5-2 運動量の保存
5-3 衝突
5-4 完全弾性衝突
5-5 止まった球への完全弾性衝突
5-6 はね返り係数
5-7 斜方衝突
5-8 重心
5-9 相対座標と相対速度
第6章 円運動と重力
6-1 角速度と角加速度
6-2 等速円運動
6-3 等角加速度運動
6-4 円形に回っている場合の加速度
6-5 加速度を生じさせる力
6-6 ニュートンの万有引力の法則
6-7 重力のポテンシャルエネルギー
6-8 ケプラーの法則
6-9 万有引力による運動‐そのほかの例
6-10 フーコー振り子
第7章 回転の力学
7-1 トルク(力のモーメント)
7-2 トルクと平衡状態の条件
7-3 重心
7-4 重力によるトルク
7-5 平衡状態の例(1)
7-6 平衡状態の例(2)
7-7 トルクと角加速度
7-8 トルクと角加速度の例
7-9 回転の力学的エネルギー
7-10 角運動量
7-11 角運動量保存とそのほかの例
第8章 固体と流体
8-1 物質の状態
8-2 固体の変形
8-3 密度と圧力
8-4 水の深さと水圧
8-5 圧力を測る
8-6 浮力
8-7 流体
8-8 理想流体のエネルギー保存則
8-9 ベルヌーイの方程式の応用
8-10 ベルヌーイの方程式の応用2
8-11 表面張力
8-12 粘性
第9章 振動と波動
9-1 フックの法則と単振動
9-2 単振動の周期
9-3 振り子の運動
9-4 減衰運動
9-5 波の運動
9-6 縦波と横波
9-7 周波数、振幅、波長
9-8 弦の振動と波の速さ
9-9 水面の波と波の速さ
9-10 波の重ね合わせと干渉
9-11 波の反射
第10章 音と波の物理
10-1 音波
10-2 音波の性質
10-3 音速
10-4 音波の強度
10-5 球面波と平面波
10-6 観測者が移動する場合のドップラー効果
10-7 音源が移動する場合のドップラー効果
10-8 音速を超える
10-9 音の干渉
10-10 定常波
10-11 強制振動と共振
10-12 空気管中の定常波ー両側が開いている場合
10-13 空気管中の定常波ー片側が開いている場合
10-14 うなり
10-15 楽器と音色
10-16 (選択)音階と周波数
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