【やり直し】力学さっくり解説【高校物理】

はじめに

自動車関連の制御及び制御対象を理解するには、物理と数学の知識が必要とされることが多い。
しかし、実のところ本当に必要とされるのは、高校物理レベルの力学の範囲でおおよそ十分。
よって、本記事では高校物理の力学についてさっくりと解説する。

社内、社外でいろいろと技術関連の講釈、講義をすることがまぁまぁあるが、とある人からこういうことを言われた。

「○○(私の名前)さんの言ってることはなんとなく分かるけど、やっぱり良くはわからない。たぶん力学を理解できていないんだと思う。」

なるほど。確かに力学の知識が無い状態で聞いても分かるわけがない。
物理学全般になると話がやや大きいが、力学だけであればある程度情報をシュリンクしてまとめられそうである。
思い立ったが吉日的にまとめてみることにした。

大学入試漆原晃の物理基礎・物理[力学・熱力学編]が面白いほどわかる本

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はじめて学ぶ物理学—学問としての高校物理(上)

はじめて学ぶ物理学—学問としての高校物理(下)

どこから始めてもOKではあるが、どちらにしても直線運動の方がイメージ湧きやすいし、概念もシンプル。

回転運動を扱う際は度数法ではなく、弧度法を使って積極的にサボろう。

微分積分は割り算/掛け算に置き換えて考えてみる。
- 微分≒割り算。
- 積分≒掛け算。
直交座標系力学のポイント。
- 加速度、速度、距離の関係性。
- 力×時間で運動量。
- さらに×速度で仕事。
- それを÷時間で仕事率。
- ショートカットも可能。
  - 力×速度＝仕事率。
  - 力×距離＝仕事。
極座標系力学のポイント。
- ラジアンで楽をする。
- 以下を知っていれば、直交座標系の概念がそのまま使える。
  - 距離＝回転距離
  - 速度＝角速度×半径
直交座標系と極座標系は仕事、仕事率で繋がっている。
視点を変えて、自分で勝手な式に作り替えても良い。
- というか、そういう学問。
- 物事を単純なパラメータへばらすテクニックの集大成と捉えても良い。