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物理学の基礎 I

このコレクションは、関連する法律や方程式を議論する古典的な力学と熱力学をカバーしています。すべてのトピックでは、理論的な仮説を検証する実験、および現実世界の文脈の例が提示されます。

  • Physics I

    10:11
    ニュートンの運動の法則

    ソース: アンドリュー ダフィー博士は、物理学教室、ボストン大学、ボストン、マサチューセッツ

    この実験は、2 つの相互作用するオブジェクトを含むさまざまな状況を調べます。

    まず、実験は衝突する間、2 つのオブジェクトが互いに適用されます力を調べます。オブジェクトは、変数の固まりを持っている輪の荷車。この実験の目的は、これらの 2 つを強制するとき異なる大きさがあると同様、発見するとき最初のカートが他に及ぼす力は、最初に戻って 2 番目のカートを発揮力と同じ大きさです。

    第二に、それは 1 つカートを押したり、2 つ目を引くとき、2

  • Physics I

    08:00
    力と加速

    ソース:ニコラス ・ ティモンズ、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    この実験の目的は、力によって作用されるグライダーの加速度を測定することによって力とニュートンの第二法則を使って動きの関係のコンポーネントを理解することです。

    日常生活の中で運動のほぼすべての側面は、アイザック ・ ニュートンの運動の 3 法則を使用して記述できます。彼らは、モーション内のオブジェクトがモーション (最初法律) に滞在する傾向がある方法を記述する純力 (第二法則) によりときにオブジェクトが加速してオブジェクトによって加えられたすべての力が等しいがあるし、反対側を強制的にオブジェクト (第三法則)

  • Physics I

    09:20
    複数の方向のベクトル

    ソース: ニコラス ・ ティモンズ、Asantha Cooray、PhD、物理学科 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    この実験は、ベクトルを追加し、複数の方向を減算する方法を示しています。加算または減算の複数のベクトルの解析的計算する目標になり、実験、計算を確認します。

    ベクトルとは、大きさと方向を持つオブジェクトです。ベクトルの大きさは、方向、

  • Physics I

    11:41
    運動と飛翔経路

    ソース:ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    この実験では、1 と 2 の次元で動きの運動を示しています。この演習は、一定加速度下での 1 次元での運動を研究することによって開始されます直接上向きと測定投射物を起動することで最大の高さに達する。この演習はその最大の高さに達し、運動方程式を以下と一致を確認します。

    2 次元の運動角度θでボールを起動することでデモを行います。以下の運動方程式を使用して、1 つは投射物が着陸する場所までの距離が初期速度、合計時間、および軌道の角度に基づいて予測できます。これはそれぞれy 軸x

  • Physics I

    07:31
    ニュートンの万有引力の法則

    ソース:ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    伝説のアイザック ・ ニュートンが木から落ちるリンゴを見た状態します。彼はリンゴの加速に気づいたし、必要があったこと、アップルに力をみた。彼は、重力は、ツリーの上部に行動することができる場合、ようにさらに大きな距離でも行動することができることを推測しました。彼は月の動きによって、惑星の軌道を観察し、万有引力の法則を最終的に定式化します。法則は、宇宙のすべての粒子はそれらの質量の産物に比例し、それらの間の距離の二乗に反比例する力ですべての他の粒子を引き付けること。この力は、二つの粒子を結ぶ線に沿って動作します。

    地球の表面上のオブジェクトは、地球の重力により経験する加速度は、重力加速度gは、この演習で測定されます。地球の表面における、オブジェクトに対

  • Physics I

    09:45
    運動量の保存

    ソース:ニコラス ・ ティモンズ、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    この実験の目的は、運動量保存の概念をテストするためです。非常に小さな摩擦面を設定することによって彼らの最初と最後の運動量を含む物体間の衝突は学ぶことができます。

    運動量の保存は、物理学の最も重要な法則のひとつです。何かは物理学の保存されている、初期値は最終的な値に等しいです。勢い、システムの合計の当初の勢いが総最終的な運動量と等しくなることを意味します。ニュートンの第 2

  • Physics I

    08:24
    摩擦

    ソース:ニコラス ・ ティモンズ、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    この実験の目的は、摩擦 (すなわち、静的および動的) の 2 つのタイプの物理的な性質を調べることです。オブジェクトを水平方向にスライドだけでなく、傾斜面を摩擦係数の測定手順が含まれます。

    摩擦が完全に理解されていないが、それは実験的にオブジェクトに及ぼす垂直力に比例すると決定します。場合は顕微鏡が接触している 2 つのサーフェスにズームインすると、その表面が非常に小さな規模で大まかなことが明らかになります。これは表面が過去の別の 1 つ簡単にスライドすることを防ぎます。粗面の効果を組み合わせて材料の原子の間の電気力摩擦力を説明するかもしれない。

    摩擦の 2

  • Physics I

    07:51
    フックの法則と簡単な調和運動

    ソース:ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    潜在的なエネルギーは、物理学における重要な概念です。潜在的なエネルギーは、その周辺を基準にしてオブジェクトの位置に依存する力に関連付けられているエネルギーです。重力ポテンシャル エネルギー、別のビデオで説明されて、関連付けられているエネルギーは、地上オブジェクトの高さに比例します。同様に、直接ばねの変位に比例してそのリラックスした状態から春の潜在的なエネルギーの定義することが可能です。ストレッチまたは圧縮されたスプリング オブジェクトに仕事をする能力があり、潜在的なエネルギーがあります。「仕事をする能力」は、エネルギー基本的な定義としてしばしば引用されています。

    このビデオはばねに格納されている潜在的なエネルギーを示します。それはまたばね、またはフックの法則の復元力

  • Physics I

    09:04
    平衡や遊離体の図

    ソース: ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    平衡は、日常生活の中で非常に重要な力学の特殊なケースです。それは、正味の力とオブジェクトまたはシステムの純トルクが両方とも 0端な場合、力が十分に大きいとき橋真剣に変形になることがあります可能性がありますも破壊します。この平衡のオブジェクトの屈曲の研究弾力性と建物及び構築物私達が毎日を使用するエンジニアを設計しているとき非常に重要になります。

  • Physics I

    08:18
    トルク

    ソース:ニコラス ・ ティモンズ、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    この実験の目的はトルクのコンポーネントを理解して平衡を達成するためにシステムで複数のトルクのバランスをとるです。どのように力は直線加速度を発生、同様に、トルクも原因は回転の加速力です。力回転の軸線からの距離と力の積として定義されます。システムでトルクの合計がゼロに等しい場合、任意角加速度がありません。

  • Physics I

    07:48
    回転慣性

    ソース:ニコラス ・ ティモンズ、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    慣性加速する物体の抵抗であります。直線運動でこの概念は直接オブジェクトの質量に関連します。オブジェクトより多くの力をより大規模なオブジェクトを加速する必要があります。これはニュートンの第 2 法則は、力は質量と加速度と等しい状態で直接見られます。

    回転、回転慣性という似たようなコンセプトがあります。この場合、回転の慣性は加速されて回転する物体の抵抗です。回転慣性は回転の中心から質量の距離にも、質量だけでなく依存です。

    この実験の目的は 2

  • Physics I

    09:32
    角運動量

    ソース:ニコラス ・ ティモンズ、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    角運動量は、慣性モーメントの製品とオブジェクトの角速度と定義されます。その線形アナログのような角運動量は保存されている、システムに外部トルクがない場合、システムの全体の角運動量が変更されないことを意味します。トルクは、力の回転と同じです。保存されているので、角運動量は物理学の重要な量です。

    この実験の目的は、回転棒の角運動量を測定して 2

  • Physics I

    08:51
    エネルギーと仕事

    ソース:ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    この実験は、仕事エネルギーの原理を示します。エネルギーは科学の最も重要な概念の一つと定義する単純ではないです。この実験は、2 つの異なる種類のエネルギーに対処する: 重力ポテンシャル エネルギーと並進運動エネルギー。重力ポテンシャル エネルギーは、エネルギーを重力場のため所有しているオブジェクトとして定義されます。地上高にあるオブジェクトは、大規模な重力ポテンシャル エネルギーを持っているといいます。1ーをスライドさせて、この実験で示されるでしょう。オブジェクトの潜在的なエネルギー、その高さに比例します。オブジェクトの純仕事はその運動エネルギーの変化に等しいここでは、グライダーは、残りの部分し得る運動エネルギーから開始されます。この運動エネルギーの変更は重力によって仕事に等しくなります、グライダーの開始の高さによって異なります。仕事エネルギーの原理は、開始の高さとグライダーの最終的な速度を測定することによって検証されます。

  • Physics I

    07:16
    エンタルピー

    ソース: ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    水のポットが熱いストーブの上に置くと、熱はストーブから水に「流れ」と呼びます。2 つまたは複数のオブジェクトが互いに接触熱に配置される、熱は自発的が流れる温度の高い物体から寒いものに、またはオブジェクト間の温度を均一にする傾向がある方向。たとえば、室温水のカップに氷を入れて、アイス キューブに流れる水からの熱と溶け出します。多くの場合、用語「熱」一貫性のないに通常使用されて何かの温度を単に参照してください。熱力学においては、作業のように、熱はエネルギーの伝達として定義されます。熱は、温度の相違のため、別の 1 つのオブジェクトから転送エネルギーです。

    さらに、任意の隔離された熱力学システムの総エネルギー量は一定のエネルギー

  • Physics I

    07:31
    エントロピー

    ソース:ミッチェル ・ ウィン博士は Ketron、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

    熱力学第二法則は自然の基本法則です。それはシステムのエントロピーは常に時間の経過と共に増加またはシステムが定常状態または受けて、「元に戻せる状態プロセス」ときの理想的な例で一定している残る状態します。システムが不可逆過程中の場合システムのエントロピーは常に増加します。これは、ΔS、エントロピーの変化が常にゼロ以上であることを意味します。システムのエントロピーは、システムを得ることができる顕微鏡の構成の数の尺度です。たとえば、知られているボリューム、圧力、温度と容器内のガスは、個々

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