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高専・大学物理 力学Ⅰ

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力学Ⅰ

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    力学Ⅰ 問題集 問題集

力学Ⅰ

力学Ⅰ

定価:1,650円(本体1,500円+税)
体裁:A5判 / 2色 / 180頁
ISBN:978-4-477-02049-5

定価:1,650円(本体1,500円+税)
体裁:A5判 / 2色 / 180頁
ISBN:978-4-477-02049-5

著者
著者

柴田洋一(小山工業高等専門学校教授)

勝山智男(沼津工業高等専門学校名誉教授)

鈴木三男(福島工業高等専門学校教授)

長澤修一(函館工業高等専門学校教授)

加藤清考(小山工業高等専門学校准教授)

青山歓生(和歌山工業高等専門学校教授)

校閲
校閲

高木隆司(東京農工大学名誉教授)

早野龍五(東京大学名誉教授)

青野修(自治医科大学名誉教授)

高橋邦夫(木更津工業高等専門学校名誉教授)

工藤康紀(大分工業高等専門学校名誉教授)

中野公世(元早稲田大学本庄高等学院教諭)

「力学Ⅰ」のねらい

物理学のうち,力や運動を扱うのが「力学」です。物理の考え方を学ぶには,この力学が基本になります。
「力学Ⅰ」では,初めて物理を学ぶ方でもなじみのある,身近で具体的な例を提示しながら,やさしい表現で物理の世界に導入していきます。

目次

第1章 物体の運動速度・変位・加速度/平面運動と速度ベクトル/落下運動

第2章 力と運動力/力のつりあい/力の具体的な例/ニュートンの運動の三法則/運動方程式の応用

第3章 運動量保存則力積と運動量/運動量保存則/反発係数(はね返り係数)

第4章 力学的エネルギー保存則仕事と仕事率/力学的エネルギー

第5章 等速円運動と単振動等速円運動/単振動

第6章 万有引力の法則惑星の運動/万有引力の法則

付録次元と単位/有効数字/グラフの描き方/物理のための数学

物理の初学者が理解しやすい丁寧な導入

本書では「運動」を物理的に表現していくことからはじめます。
まず中学校で学んだ直線運動の速さについてきちんと整理してから,新しい内容を学習していく構成になっています。

第1章 物体の運動

力学Ⅰ p.8-p.9 力学Ⅰ p.8-p.9 解説
  • ポイント

    写真の具体場面や,簡単な式,グラフを用いながら「速度」の物理的な表現を整理します。

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力学Ⅰ p.14-p.15 力学Ⅰ p.14-p.15 解説
  • ポイント

    「等速度運動」について振り返りながら,新しい内容である「等加速度運動」について丁寧に説明していきます。

ポイントをかくす


力学Ⅰ p.16-p.17 力学Ⅰ p.16-p.17 解説
  • ポイント

    中学では習わなかった等加速度運動に関する重要な公式です。

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公式の視覚化

公式を使いこなせるようになれば,物理の理解は一気に進みます。ただ,公式を使うためには,現象と公式が頭の中で結びつかなければなりません。
そこで,公式をイメージしやすいように,図を使いながら具体的な場面を提示しています。

第1章 物体の運動

力学Ⅰ p.20-p.21 力学Ⅰ p.20-p.21 解説
  • ポイント

    抽象的でイメージが描きにくい公式も,図の説明を見ればわかるように工夫しました。

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具体例を取り入れた例題や問題

公式を使うには,問題を解かなければなりません。本書は,具体的な現象をイメージしやすいように,実例にもとづいた例題や問題を多く取り入れました。
実例にもとづいた例題や問題であれば,公式をスムーズに適用することができて,公式の定着につながります。

第1章 物体の運動

力学Ⅰ p.30-p.31 力学Ⅰ p.30-p.31 解説
  • ポイント

    ここでは野球選手がボールを角度 60° で打ち上げた場面を取り上げています。身近で具体的な場面をイメージして作られています。

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図や説明の活用

イメージしにくい概念を図やグラフを使ってやさしく説明しました。

第1章 物体の運動

力学Ⅰ p.26-p.27 力学Ⅰ p.26-p.27 解説
  • ポイント

    鉛直投げ上げ運動における最高点での動きは,特にわかりにくいところなので図やグラフを用いて丁寧に説明しています。

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第4章 力学的エネルギー保存則

力学Ⅰ p.96-p.97 力学Ⅰ p.96-p.97 解説
  • ポイント

    負の仕事のようにイメージしにくい概念は,図を使ってわかりやすく説明しました。

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第5章 等速円運動と単振動

力学Ⅰ p.121-p.122 力学Ⅰ p.121-p.122 解説
  • ポイント

    ベクトルで表される等速円運動の加速度は初学者には理解しにくい概念ですが,図を用いてわかりやすく説明しています。

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「参考」の充実

各章に関連する興味深い話題や,本文を補う説明を「参考」として取り上げました。
本文からの流れを大切にしつつ,歴史的な話題,発展的な話題など,各章の理解を深める内容を紹介しています。

第2章 力と運動

力学Ⅰ p.56-p.57 力学Ⅰ p.56-p.57 解説
  • ポイント

    科学史や歴史的な出来事,社会的な背景などを「参考」に掲載しました。本文で学ぶ物理学の背景を知れば,より興味を持って学ぶことができます。

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力学Ⅰ p.62-p.63 力学Ⅰ p.62-p.63 解説
  • ポイント

    発展的な話題や応用例なども「参考」として掲載しました。ここでは,「系」と「内力」「外力」について紹介しています。

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「巻末」の充実

「次元と単位」「有効数字」「物理のための数学」など,物理を学ぶ上で知っておきたいことを巻末にまとめました。

付録

力学Ⅰ p.157-p.158 力学Ⅰ p.157-p.158 解説
  • ポイント

    次元や単位など,物理学を学ぶにあたっていつも注意しておきたいことをまとめました。

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力学Ⅰ p.160-p.161 力学Ⅰ p.160-p.161 解説
  • ポイント

    実験レポートを書く際に悩むことの多い誤差や有効数字,グラフの書き方などをしっかりとまとめて説明しました。

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力学Ⅰ p.163-p.164 力学Ⅰ p.163-p.164 解説
  • ポイント

    数学の知識として,ここでは「三角比と三角関数」についてまとめています。

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力学Ⅰ p.166-p.167 力学Ⅰ p.166-p.167 解説
  • ポイント

    数学の知識として,ここでは「ベクトル」についてまとめています。

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力学Ⅰ 問題集

力学Ⅰ 問題集

定価:1,026円(本体933円+税)
体裁:A5判 / 128頁
ISBN:978-4-477-02363-2

定価:1,026円(本体933円+税)
体裁:A5判 / 128頁
ISBN:978-4-477-02363-2

監修
監修

柴田洋一(小山工業高等専門学校教授)

勝山智男(沼津工業高等専門学校名誉教授)

著者
著者

鈴木三男(福島工業高等専門学校教授)

長澤修一(函館工業高等専門学校教授)

「力学Ⅰ 問題集」のねらい

「初歩から学ぶ基礎物理学 力学Ⅰ」に準拠した問題集です。
節ごとに,要点のまとめ,基礎問題,応用問題で構成されており,授業や自学自習の際に教科書の内容を着実に身につけることができます。

目次

第1章 物体の運動速度・変位・加速度/平面運動と速度ベクトル/落下運動

第2章 力と運動力/力のつりあい/力の具体的な例/ニュートンの運動の三法則/運動方程式の応用

第3章 運動量保存則力積と運動量/運動量保存則/反発係数(はね返り係数)

第4章 力学的エネルギー保存則仕事と仕事率/力学的エネルギー

第5章 等速円運動と単振動等速円運動/単振動

第6章 万有引力の法則惑星の運動/万有引力の法則

解答・解説編

復習や確認のための「要点のまとめ」

各章の節のはじめに「要点のまとめ」として,その節で必要な学習事項をまとめました。
教科書の復習に活用して下さい。

第1章 物体の運動

力学Ⅰ問題集 p.4 力学Ⅰ問題集 p.4 解説
  • ポイント

    節ごとの重要事項を取り上げました。基礎問題に取り組む前の確認に便利です。

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公式の適用を重視した「基礎問題」

「基礎問題」は,公式の適用を中心とした問題で,基礎の理解と知識の習得を目的としています。

第1章 物体の運動

力学Ⅰ問題集 p.5-p.6 力学Ⅰ問題集 p.5-p.6 解説
  • ポイント

    公式を身につけるためには様々なパターンで経験を積み重ねることが大切です。ここでは,公式を使えば必ず解ける基礎問題を集めました。

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思考力をつける「応用問題」

「応用問題」は,公式を組み合わせて使う問題や思考力を要する問題で,物理に関する理解を深めることが目的です。
小問ごとに段階的に解決していく問題に取り組むことで,より複雑な問題にも対応できるようになります。

第1章 物体の運動

力学Ⅰ問題集 p.7-p.8 力学Ⅰ問題集 p.7-p.8 解説
  • ポイント

    基礎問題で習得した公式をもとに小問を段階的に解決していくことで,より複雑な問題に取り組むことが可能になります。
    応用問題を通して,確かな実力が身につくようにしました。

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丁寧な「解答・解説編」

自学自習の場合を考慮して,すべての問題に解答をつけ,丁寧な解説を加えました。

解答・解説編 第2章 力と運動

力学Ⅰ問題集 p.84-p.85 力学Ⅰ問題集 p.84-p.85 解説
  • ポイント

    解答・解説編では,わかりやすい解説を心がけました。特に応用問題には,丁寧な解説を加えました。
    つまづいた問題も,解説を読むことで解き方が身につきます。

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