Galerie de cartes mentales 力と動き
これは力と動きについてのマインドマップです。このマインドマップを学ぶことで、自然界の現象や法則をより深く理解することができます。
Modifié à 2024-02-14 22:07:56力と動き
力
重力
生産する
地球の引力によって物体にかかる力 (重力は万有引力ではなく、万有引力の鉛直下向き成分です)
サイズ
G=mg
方向
いつも真っ直ぐに
弾性
意味
変形した物体が元の形状に戻るとき、接触している物体に力がかかります。
条件の生成
物体間の直接接触
接触点で弾性変形が発生
方向
力を加える物体の変形方向と常に逆方向
フックの法則
F=kx
kはばねの剛性係数と呼ばれます 単位はニュートン/メートルです 記号はN/mです Kの大きさはバネ自体の性質によって決まります。
Xはバネの長さの変化であり、変形後のバネの長さではありません
摩擦
静止摩擦
意味
2 つの比較的静止した物体間の摩擦
条件の生成
粗い接触面
接触面に圧力がかかる
2 つのオブジェクト間には相対運動の傾向があります
方向
力を受ける物体の相対運動傾向と反対の方向
滑り摩擦
意味
相対運動する 2 つの物体間の摩擦
条件の生成
粗い接触面
接触面に圧力がかかる
2 つの物体間に相対運動がある
方向
力が加わったときの物体の相対運動の方向と反対
動摩擦係数
意味
接触している物体が互いに相対的に移動するときの摩擦と法線圧力の比
μ=Ff/FN
決定要因
接触面の材質と粗さ
効果
オブジェクト間の相対的な移動傾向を常に妨げます
力の合成と分解
合力と分力
意味
いくつかの力が一緒に作用する効果は、力が単独で作用する効果と同じであると仮定すると、 この力はそれらの力の合力と呼ばれ、それらの力はこの力の成分と呼ばれます。
関係
等価置換
力の合成
平行四辺形の法則
互いに角度をなす 2 つの分力の合力を求めます。これら 2 つの力を隣接する辺として表す有向線分で平行四辺形を作成すると、次のようになります。 これら 2 つの隣接する辺の間の対角線は、合力の大きさと方向を表します。
三角定規
2 つのベクトルを先頭から末尾まで順番に接続し、最初のベクトルの始点とします。 2 番目のベクトルの終点への有向線分が和ベクトルです
力の分解
平行四辺形の法則
三角定規
効果分解方法
直交分解法
既知の力を互いに直交する 2 つの方向に分解する方法
意味
力とは、ある物体が別の物体に及ぼす影響です。
効果
オブジェクトを変形したり、その運動状態を変更したりする
自然
力には物質性、相互性、ベクトル性、独立性などの特徴があります。
力のバランス
物体が静止しているか、一定の速度で直線運動している
スポーツ
変位と距離
変位
パーティクルのアウト位置からエンド位置までの位置変化を表す有向線分(変位)です。
距離
オブジェクトの軌道の長さ (スカラー)
違い
変位はベクトル量であり、距離はスカラー量です。一方向の直線運動の場合のみ、変位の大きさは距離と等しくなります。
スピード
意味
オブジェクトの変位と、この変位が発生するのにかかる時間の比 、物体の位置がどれだけ速く変化するかを表す物理量です。
方向
平均速度方向は変位方向と同じであり、 瞬間速度の方向と物体の運動方向
平均レート
意味
一定時間内に物体が移動する距離と、移動にかかる時間の比
スカラーです
平均速度
意味
一定時間内に物体が完了した変位の所要時間に対する比率
ベクトルです 変位方向と同じ
瞬間速度
意味
ある瞬間、またはある位置を通過するときの物体の速度
ベクトルです 物体の運動方向と同じで、 運動軌跡の接線方向に沿って
加速度
意味
物体の速度の変化と、その変化が起こるまでにかかる時間の比率 、物体の速度がどのくらい速く変化するかを表す物理量です。
方向
速度変化の方向と一致し、 速度変化の方向が決まります 初速度と終速度の方向とは関係ありません。
等変直線運動の法則
基本的なルール
v=v。で
x=v。 t 1/2・at^2
v^2-v。 ^2=2ax
3 つの帰結
連続する等しく隣接する時間間隔 T 内の変位差は等しい、つまり、x2-x1=x3-x2=…=xn-x(n-1)=aT^2
平均速度(時間)
V=(v.v)・1/2
変位中点速度
V=ルート (v.^2 v^2)/2
初速度ゼロの等加速度直線運動の 4 つの推論
T 終了時、2T 終了時、3T 終了時…nT の瞬間速度の比は、v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n となります。
最初の T 内、最初の 2T 内、最初の 3T 内、…、最初の nT 内の変位の比率は x1:x2:x3:…:xn=1^2:2^2:3^2:… です。 :n^2
最初の T、2 番目の T、3 番目の T、...n 番目の T の変位の比率は、x1:x2:x3:...:xn=1:3:5:...:(2n- 1)
連続する等変位を通過するのにかかる時間の比率は、 t1:t2:t3:…:tn=1:root 2-1:root 3-root 2:…:root n-root (n-1) となります。
円運動
角速度
v=2πr/t
回線速度
ω=2π/t
向心加速度
(ω^2)r
サイクル
T=2π/ω
求心力
効果
向心力は向心加速度を生成しますが、これは速度の方向を変えるだけで、速度の大きさは変わりません。
Fn=m(v^2)/r=mωv=m(ω^2)r=m4(π^2)r/(T^2)=4π^2mf^2r
方向
常に半径に沿った円の中心を指し、常に変化します
航空宇宙および天体運用
ケプラーの三法則
ケプラーの第一法則
コンテンツ
太陽に対するすべての愛の星の軌道は楕円であり、太陽は楕円の交点にあります。
ケプラーの第二法則
コンテンツ
どの惑星でも、太陽と惑星を結ぶ線は、同じ時間に同じ面積を一掃します。
ケプラーの第三法則
コンテンツ
すべての惑星軌道の長半径の 3 乗とその公転周期の 2 乗の比は等しい。
式
a^3/T^2=k,kは固定値です
万有引力の法則
コンテンツ
自然界の 2 つの物体は互いに引き合い、重力の方向はそれらを結ぶ線上にあります。 重力の大きさは、物体の質量 M1 と M2 の積に正比例し、それらの間の距離 r の二乗に反比例します。
表現
F=G(m1m2)/r^2、Gは重力定数
第一宇宙速度
人工衛星の最小打ち上げ速度と最大軌道速度であり、大きさは7.9km/sです。
第二宇宙速度
地球の軌道を離れる最低速度は11.2km/sです
第三宇宙速度
太陽から離れた場合の最低速度は16.7km/sです
GMm/r^2=ma=mv^2/r=mω^2・r=4π^2r/T^2
GM=gR^2
中心体重
M=4π^2r^3/GT^2=v^2r/G=v^3T/2πG
中心体の密度
ρ=3πr^3/GT^2R^3=3g/4πGR
遠ければ遠いほど遅くなります
v=GM/r の下の root
ルート記号の下の ω=GM/r^3
T=ルートルート4π^2r^3/GM
a=GM/r^2
二重星問題
T1=T2、ω1=ω2
m1/m2=r2/r1
T=基数 L^3/G(m1 m2)
m1 m2=4π^2L^3/T^2G
動きと力の関係
ニュートンの第一法則
コンテンツ
すべてのオブジェクトは常に均一な直線運動または静止を維持します。 力が作用してこの状態を強制的に変更しない限り
意義
動きを維持するのは力ではないことを指摘してください。 それは物体の運動状態を変える理由です つまり力が加速度の原因となる
すべての物体には慣性があると指摘し、 したがって、ニュートンの第一法則は慣性の法則とも呼ばれます
慣性
意味
物体は等速直線運動や静止状態といった元の状態を維持する性質を持っています。
測定
質量は物体の慣性を測る唯一の尺度です 質量の大きなオブジェクトは、慣性が小さくなります。
普遍
慣性は物体の固有の特性です
ニュートンの第二法則
コンテンツ
物体の加速度は、物体が受ける外力に比例します。 物体の質量に反比例し、加速度の方向は外力の方向と同じになります。
F=マ
適用範囲
ニュートンの第 2 法則は慣性基準系にのみ適用されます。 つまり、地面に対して静止しているか、等速度で直線的に移動している基準フレームです。
ニュートンの第 2 法則は、巨視的な物体と低速の動きにのみ適用されます。
過体重と無重力
太りすぎ
意味
物体にかかる重力よりも、物体が支える物体にかかる圧力や、吊り下げられた物体にかかる引っ張り力の方が大きくなる現象
条件の生成
上向きの加速
無重力
意味
サポートにかかる物体の圧力または吊り下げられた物体にかかる引張力は、物体の重力より小さい
条件の生成
下向きの加速
完全な無重力状態
意味
物体が支持体や吊り下げられた物体にまったく力を及ぼさない現象
条件の生成
物体には下向きの加速度があり、その加速度は重力による加速度 g に等しい
ニュートンの第三法則
作用力と反力
コンテンツ
2 つのオブジェクト間の相互作用は常に相互作用します。 ある物体が別の物体に力を及ぼすと、 別の物体も同時にこの物体に力を加えます
特徴
等しいサイズ
反対方向
同じ直線上で行動する
意義
相互作用するオブジェクト間の接続を確立し、 作用力と正の力の相互依存性