05.力学の概要 - 高校物理
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今回の目標
- 力学の役割を知る
- 古典力学の位置づけを知る
- 質点と剛体の違いを知る
今回の範囲
- 物理基礎：p.--
- 物理：p.--
- リードα：Q.--
5.1 力学の役割
力学では、物体の動き方の法則について扱います。
物理学の他の分野である、熱力学・電磁気・原子物理でも物体の動きを扱うため、力学で学んだことも使います。
このような関係から、力学は物理学の基礎となる分野といえます。
5.2 力学の分類
全体図
古典力学
ニュートン力学ともいう、最も基本的な力学。
高校物理ではこれを扱います。
大学でも研究でも、生活範囲の規模の力学を考えるならば、この古典力学を使うことになります。
量子力学
ミクロの世界の物理学です。
原子や電子のサイズで起こる現象について取り扱います。
相対性理論
光速の世界の物理学です。
光速移動する物体で起こる現象について取り扱います。
そして未知の学問へ
ミクロで速い物体に関する物理学はまだ体系化されていないようです。
5.3 質点と回転
質点の力学
質点の力学というのは、「形」・「大きさ」・「そのものの回転」を考えない力学のことです。
言ってみれば都合のいい力学ですね。
「形」・「大きさ」・「自転」を考えない物体のことを質点と言います。
質量がある「点」なので質点です。
問題の図では、物体を○で表しますが、実際は大きさのない点として考えているのです。
なにか指示がなければ。基本的に物体は質点としてとらえます。
剛体の力学
質点の力学と反対に「形」・「大きさ」や「そのものの回転」を考える力学が剛体の力学です。
質点ではなく物体としてとらえるので、物体のつかみどころ、押しどころによっては、その物体が回転してしまいます。
このような物体のことを剛体といいます。
そしてその回転について考えるのが剛体の力学です。