物理
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スネルの法則(屈折の法則)をフェルマーの原理を用いて証明
スネルの法則(屈折の法則)をフェルマーの原理を用いて証明
フェルマーの原理とスネルの法則の関係についてです。物理の話題ですが後半はかなり数学です(座標計算&合成関数の微分)。
斜方投射の公式の導出と飛距離を伸ばす方法
斜方投射の公式の導出と飛距離を伸ばす方法
空気抵抗を考慮しない斜方投射において,一番遠くまで飛ばすには45度の角度で投げればよい。
斜方投射についての公式(軌跡,到達地点など),および45度が最適である理由を解説。さらに,斜方投射で飛距離を伸ばす方法を考察。
反発係数を考慮した自由落下の有名問題
反発係数を考慮した自由落下の有名問題
反発係数を考慮した自由落下の問題では,
(理論上)衝突の回数は無限大だが,停止するまでにかかる時間 は有限:
反発係数を考慮した高校物理の基本的な問題として,自由落下&バウンドの運動を解説します。等比数列の和が登場するなど,数学要素も強い話題です。
二次元極座標における運動方程式とその導出
二次元極座標における運動方程式とその導出
二次元において運動方程式を極座標で記述すると,
水平線,地平線までの距離の計算方法と例
水平線,地平線までの距離の計算方法と例
水平線までの距離はだいたい4km〜5km
水平線(地平線も同じ)までの距離を計算する方法を解説します。前半はガッツリ数学・物理ですが後半は小学生でも楽しめる内容です。
運動量保存則とエネルギー保存則の導出
運動量保存則とエネルギー保存則の導出
運動方程式を
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で積分すると運動量保存則を導出できる
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をかけて で積分すると力学的エネルギー保存則を導出できる
地球の公転軌道が楕円であることの導出
地球の公転軌道が楕円であることの導出
地球は太陽を焦点の一つとする楕円軌道を描く。
断熱変化におけるポアソンの式の導出
断熱変化におけるポアソンの式の導出
単振り子の周期(近似解と厳密解の比較)
単振り子の周期(近似解と厳密解の比較)
単振り子の周期は
球の慣性モーメントの2通りの求め方
球の慣性モーメントの2通りの求め方
ナビエ-ストークス方程式の導出
ナビエ-ストークス方程式の導出
ナビエ-ストークス方程式(英語でNavier–Stokes equations,略してNS方程式とも呼ばれます)は,古典力学における「運動方程式」を流体力学的に書き直したものです。これの導出について説明します。また,ナビエストークス方程式の一般解が存在するかどうかは,数学的に解明されていません。これについても少し触れます。