2014年9月16日火曜日

「これが物理学だ!」ウォルター・ルーウィン著 第3講 息を呑むほどに美しいニュートンの法則




「これが物理学だ!」ウォルター・ルーウィン著 第3講 息を呑むほどに美しいニュートンの法則

 まず、ニュートンの法則を一章でまとめてしまうのには無理があるような気がします。初学者の人がこの本を読んでも、なかなか納得できるものではないかもしれません。

 しかし、今後、多くの本を学んでいくので、良いとしましょう。

・ニュートンの運動の三法則の一
 ここでは、第一の法則(慣性の法則)です。スケートを考えるか、宇宙船を考えてみてもよいかと思います。「物体は外部から加えられた力によって状態が変化しない限り、静止状態か、等速直線運動を貫く」

・第二法則
 F=maです。ある物体に働く正味の力Fは、物体の質量mに、物体の正味の加速度を乗じた値になる。
 
・第三法則
 ふたつの物体の間に働く力の大きさは等しく、方向は逆。
 ここでは、体重計を用いて、質量と重量の違いを説明している。また、加速しているエレベーターでの体重の増加の計算もしている。

・体重計を足にくくりつけて飛び下りる
 自由落下(無重量状態)の考察。

・万有引力の法則:ニュートンとりんご
 有名な万有引力の法則で、本当はこまごまと論じているのだが、専門書の方がわかりやすいだろう。

・振り子について考えよう
 単振り子の考察だが、いきなり式が出てくるので初学者には辛いだろう。とりあえず、こんな周期の式ができるのかという程度で良いと思う。昔の振り子時計の原理みたいなもの。

・祖母と宇宙飛行士
 これは、著者の祖母の経験則が、遠心力でサラダの水を切っていたという話。遠心力と求心力の問題で、突き詰めると文章だけではなかなか難しい。

 とまあ、今回の第3講は、力学の分野で、本来なら式を使って説明したほうがわかりやすいと思うが、あくまでも物理学の啓蒙書と割り切ればよいと思う。こんなものかという感じで読み進めましょう。本格的な力学は専門書で!!
 この本はここが実際の難易度のピークかな?

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