【物理】円運動・単振動・万有引力 勉強・質問スレ（向心力・ばね振り子・ケプラーの法則）

5名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【前後の単元・関連スレ】
前の単元：物理 仕事とエネルギー・運動量
https://www.100ten.info/physics/42/

次の単元：物理 熱と気体
https://www.100ten.info/physics/44/

物理の単元：物理 剛体と慣性力
https://www.100ten.info/physics/41/

地学の単元：地学 宇宙
https://www.100ten.info/earthscience/25/

前からあるスレ：力学ルーム
https://www.100ten.info/physics/3/

わからない問題は、物理の勉強掲示板で新しくスレを立てて質問することもできます
https://www.100ten.info/physics/

4名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【よくある質問】
Q. 向心力は図に描き込むべきですか。
A. 描き込みません。重力・張力・垂直抗力など実際にはたらく力だけを描き、中心方向の合力を mv^2/r とおいて運動方程式を立てます。

Q. 単振動の式はどう使い分けますか。
A. つり合いの位置からのずれ x に対して、力が -Kx の形なら単振動です。そのとき ω = √(K/m)、T = 2π√(m/K) になります。ばねでも、鉛直につるした場合でも、この形に直して考えます。

Q. ケプラーの第3法則は楕円でも使えますか。
A. 使えます。そのときの a は楕円の長半径です。円軌道では半径がそのまま a になります。

3名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【参考書・問題集の評価（100点BBS）】
物理のエッセンス［力学・波動］ 五訂版の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/217/

良問の風 物理の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/61/

名問の森 物理［力学・熱・波動Ⅰ］ 四訂版の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/219/

物理［物理基礎・物理］基礎問題精講の評価・使い方スレ
https://www.100ten.info/sankousho/64/

物理の問題集（おすすめ順）
https://www.100ten.info/books/butsuri-2/

物理の参考書・問題集の一覧（おすすめ順）
https://www.100ten.info/books/#bk-butsuri

2名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【要点を確かめる】
・等速円運動
　v = rω、周期 T = 2π/ω、向心加速度 a = v^2/r = rω^2
　→ 向心力は mv^2/r。力ではなく、合力の向きと大きさを表す。

・鉛直面内の円運動
　最高点で mg + N = mv^2/r。糸なら張力 T ≧ 0 から v ≧ √(gr)
　→ 最高点は重力も中心向き。通過できる最小の速さを求める問題が多い。

・ばね振り子
　ω = √(k/m)、周期 T = 2π√(m/k)
　→ 振幅によらず周期は一定。つり合いの位置を中心に振動する。

・単振り子
　周期 T = 2π√(l/g)（振れ角が小さいとき）
　→ 周期は質量によらない。糸の長さ l が長いほど周期は長い。

・万有引力
　F = G m1m2 / r^2（G は万有引力定数）
　→ 地表では mg = GMm/R^2 となり、g の値と地球の質量を結びつけられる。

・ケプラーの法則
　第2法則：面積速度が一定。第3法則：T^2 / a^3 = 一定
　→ 円軌道なら半径 r が a にあたる。人工衛星は GMm/r^2 = mv^2/r で解く。

【くわしく調べる（合格大作戦）】
ケプラーは何をした人？
https://www.5ka9.com/sugakusha/kepler

物理の勉強法
https://www.5ka9.com/2008/06/post-31.html

理科の勉強法の記事一覧（合格大作戦）
https://www.5ka9.com/category/%e7%90%86%e7%a7%91%e3%81%ae%e5%8b%89%e5%bc%b7%e6%b3%95

1名前を書き忘れた受験生 2026/11/14 16:06 NEW

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【この単元の流れ】
円運動は、速さが一定でも向きが変わるので加速度があります。その加速度が円の中心を向く向心加速度で、向心力はその原因となる力の合力です。向心力という新しい力があるわけではなく、重力・張力・垂直抗力などの合力にあたります。
単振動は、円運動を横から見た運動と考えると理解しやすく、ばね振り子や単振り子に共通する式で扱えます。万有引力は、人工衛星の円運動の向心力になるので、この単元は全体がひとつにつながっています。どの式を使うにも、まず力の図と、中心向きの方向を決めることが出発点です。円運動の式と万有引力の式を組み合わせる問題が多いので、両方の式の意味を確かめておきましょう。