大学入試物理の知識まとめ

ここでは、大学入試の物理で覚えておきたい知識や公式について適宜まとめています。私個人の知識をまとめる目的なので、あまり体系的ではありませんので、ご了承ください。

動径ベクトル：主に極座標系において、運動するある質点について基準となる原点から引いた位置ベクトルのこと。
基本ベクトル：各軸の正方向への単位ベクトルのこと。

内力：物体系において、系内の物体同士に作用する力のこと。
外力：物体系において、系外から系内の物体に作用する力のこと。

万有引力定数（有効数字 $3$ 桁）： $G=6.67\times10^{-11}\, \mathrm{[N \cdot m^2 / kg^2]}$

単位は、 $\displaystyle{F=G\frac{mM}{r^2}}$ を用いて確認すれば良い。

剛体の支点 $O$ のまわりの力のモーメント $\bm{N}$ は以下の式で表される。
力のモーメント： $\bm{N}=\bm{r}\times\bm{F}$

力のモーメントの計算において、回転軸と力の作用線の距離をうでの長さという。

質量 $m$ 、基準点との距離 $r$ 、動径方向の速度 $v_r$ 、接線方向の速度 $v_\theta$ とする。
角運動量とは、運動量のモーメントを表す力学概念である。
角運動量 $L$ は以下の式で表される。
角運動量： $L=mrv_\theta$

角運動量を表すベクトルを角運動量ベクトル $\bm{L}$ という。角運動量ベクトル： $\bm{L}$ は、運動量ベクトル $\bm{p}$ を用いると以下の式で表される。
角運動量ベクトル $\bm{L}=\bm{r}\times\bm{p}$

中心力のみを受ける質点の運動では、角運動量は保存される。

第一法則：楕円軌道の法則
第二法則：面積速度一定の法則
第三法則：調和の法則（ $\displaystyle{\frac{T^2}{a^3}=}$ 一定）

調和の法則は、 $T$ が $2$ (Two)乗と覚える。