高校物理

温度と熱を理解する

温度。温度の概念は、実際には触覚で感じる熱と冷たさの感覚に由来します。触覚で感じたことに基づいて、ある物体が別の物体よりも熱い、またはある物体が別の物体よりも冷たいと言います。熱い物体は温度が高く、冷たい物体は温度が低くなります。物体が冷たいほど、温度は低くなります。逆に、物体が熱いほど、温度は高くなります。この物体の熱さまたは冷たさの尺度を温度と呼びます。11年生で後ほど学習する気体の運動論のトピックでは、温度の意味、つまり物体を構成する分子に何が起こるか、物体が熱い、温かい、冷たい、または冷たく感じられる理由について、より深く理解することになります。

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国際単位の定義

単位系

例えば、身長を測って100と報告しても、結果は意味をなしません。同様に、体重を測って20と報告しても、結果は意味をなさず、他の人には理解できません。測定値を報告する際には、具体的な数値だけでなく、単位も併記する必要があります。身長が2ファゾムだと報告する場合、2は測定値の数値であり、ファゾムは単位です。ファゾムを使い慣れている人は、この測定値を理解できます。また、授業で使用するテーブルの長さを測って5スパンと報告した場合、スパンを単位として使い慣れている人は、その結果を理解できます。

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異なる単位系

単位系は、ある単位系から別の単位系へ、例えば英国単位系から国際単位系へ、あるいはその逆へと変換できます。例えば、定規を使ってテーブルの長さをインチ（英国単位系）で測り、その長さをメートル（国際単位系）で表したい場合、インチからメートルに変換することができます。この変換は、換算係数を用いることで実現できます。

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派生量とは、1つまたは複数の基本量から導き出される物理量のことです。7つの基本量に加えて、他の物理量も派生量です。

数量、公式、単位の表面積は長さと幅の2つの量から求められます。体積は長さ、幅、高さの3つの量から求められます。速度は長さ（距離）の1つの量と時間の1つの量から求められます。加速度は長さ（距離）の1つの量と時間の2つの量から求められます。密度は質量の1つの量と長さの3つの量から求められます。力は質量の1つの量、長さの1つの量、時間の2つの量から求められます。

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定義

基本量とは、単位があらかじめ定められており、他の量から導き出されない物理量のことです。1971年、国際度量衡総会は7つの物理量を基本量として定めました。7つの基本量とその単位および次元は、以下の表に示されています。

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2.剛体の平衡に関する問題の例

1 F₁ = 10 N、F₂ = 15 N および F₄ 図に示すように、ブロックABCDに10Nの力が作用している。ブロックABCDの長さは20メートルである。Fを求めよ。₃ ブロックが静的平衡状態にあるようにする。ブロックの質量は無視する。
議論 ：

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流体連続方程式の問題例4選

1. パイプの一方の部分の直径は20cm、もう一方の部分の直径は10cmです。直径の大きい方のパイプ部分の水の流量が30cm/sである場合、直径の小さい方のパイプ部分の水の流量は…
A. 80 cm/s
B. 100 cm/s
C. 120 cm/s
D. 130 cm/s
E. 140 cm/s
議論 ：

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横波の12の例

1. 弦上を伝搬する横波の式は y = 3 sin π (120 t – 0,4 x) です。x と y が cm 単位、t が秒単位の場合、波長は…です。
A. 1cm
B. 2cm
C. 3 cm
直径4cm
E. 5 cm

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物理学における測定や計算は、電子の質量のような非常に小さな粒子サイズから、地球の質量のような非常に大きなサイズまで多岐にわたります。地球の質量は約 6,000,000,000,000,000,000,000,000 kg であるなど、非常に大きな物体の測定結果や、電子の質量は約 0,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000.911 kg であるなど、非常に小さな粒子の測定結果を記述するには、広いスペースが必要となり、しばしば誤って記述されます。この問題を解決するために、科学的記数法を使用できます。

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