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

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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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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電気・磁気

電気

オームの法則

電流=電圧÷抵抗。電子の流れと豆電球の明るさで体感。

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電気

直列・並列回路と合成抵抗

直列は R₁+R₂、並列は各抵抗より小さい。電流・電圧の配分。

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物理

電流が磁場から受ける力(フレミング・モーターの原理)

電流の向き・大きさ

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物理

コンデンサの充放電(RC 回路)

抵抗 R・容量 C・電圧をスライダーで変え

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電磁気

電磁誘導

磁石を動かすと磁束が変化し、コイルに電流が生じる。

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