visual-learning
物理の概念インタラクティブ可視化
物理の核心概念を、ブラウザでパラメータを動かして「5 秒で動かして納得」できるインタラクティブ可視化 POC 集。
visual-learning シリーズ:数学・情報・AI・通信を含む 5 分野は
シリーズ一覧 からたどれます。
力学・運動
力学
等加速度運動と v-t グラフ
グラフの傾きが加速度、下の面積が移動距離。
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力学自由落下と投げ上げ
重力で一定の割合 g 減速→最高点→落下。上下は対称。
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力学放物運動
横の等速+縦の落下の合成。45° で飛距離が最大。
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力学・力と変形
力学
フックの法則(ばね)
伸びは力に比例 F=kx。グラフの傾きがばね定数。
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力学力の合成と分解
合力は平行四辺形の対角線。1 つの力は成分に分解できる。
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物理浮力(アルキメデスの原理)
物体の密度・体積
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力学力のモーメント(てこ)
モーメント=力×距離。左右が等しいとつり合う。てこの原理。
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物理摩擦力(静止摩擦と動摩擦)
斜面の角度・摩擦係数(μ)・引く力をスライダーで動かすと
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力学・円運動と振動
力学
等速円運動と向心力
速度は接線・加速度は中心向きで直交。a=v²/r。
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力学単振り子
周期が糸の長さと重力で決まり、振れ幅・重さによらない。
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力学運動量保存と衝突
衝突で運動量は保存。反発係数 e で跳ね返りが決まる。
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物理力学的エネルギー保存(運動+位置エネルギー)
ジェットコースター/滑り台の高さ・初速・(摩擦の有無)をスライダーで変え
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物理単振動(ばねの振動と等速円運動の影)
振幅・周期(または k と質量)のスライダーを動かすと
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波・音
音
ドップラー効果
動く音源の波が前で詰まり後ろで伸びる。
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物理定常波と弦・気柱の共鳴
弦の長さ・張力(または次数 n)のスライダーで腹の数が1,2,3…と切り替わり
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波波の重ね合わせ・干渉
2 つの波の足し算。強め合い・弱め合い・うなり。
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光
光
光の屈折(スネルの法則)
境界で光が折れ曲がる量と、全反射の条件。
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光凸レンズの結像
3 本の作図線で像を求める。焦点の内外で実像・虚像が変わる。
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物理プリズムによる光の分散(虹・スペクトル)
入射角・プリズム頂角(またはガラスの分散の強さ)のスライダーを動かすと
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物理光の干渉(ヤングの二重スリット)
スリット間隔・波長(色)・スクリーン距離のスライダーを動かすと
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