「力と運動」のアトリエ

回転するボールが空気から速度に垂直な揚力（マグヌス力）を受け、落下・飛行中に横へ曲がる。F=½·ρ·C_L·A·v²、向きはスピン軸で決まる。

y=ax^2+bx+c の平方完成・頂点・最大最小・グラフと放物線の幾何を学ぶ。

押す力と質量を変えて、台車がどう加速するかを観察するからくり工房。慣性とつり合いも体感できる。

回転を起こす力の効果＝モーメント（トルク）。力の大きさ × 腕の長さ。剛体のつり合いには「力の和ゼロ」と「モーメントの和ゼロ」の2条件が必要。

復元力 F=-kx で記述される振動。等速円運動の射影として理解すると見通しが良い。

2 本の矢印をドラッグして和・差・スカラー倍を引く、製図事務所のアトリエ卓。図の矢印と成分の数値がいつも隣どうし。

接線と導関数を同期させて、曲線を削り出す建築事務所。

比例・反比例の表とグラフを扱い、関数概念の素地を作る。

角運動量 L=Iω、トルク τ=ΔL/Δt、対称こまの定常歳差 Ω=Mgr/(Iω)。速く回るほど歳差は遅い。

力・質量・摩擦をつまみで変え、合力 ＝ 質量 × 加速度を体感する。

運動量 p=mv、力積 ∫F dt=Δp、運動量保存則。衝突問題の主役。

歯数 A・B のつまみで回転と力の交換を目で見る、機械工房のアトリエ卓。自転車・時計・遊園地に地続き。

水圧は深さに比例して大きくなる（P=ρgh）ので、底ほど大きな力に耐えなければならず、下に行くほど厚みが要るから。同じ理由で、浸水時は水深30cm前後で車のドアが開かなくなります。

ポイの紙には「水の抵抗」と「金魚の重み」がかかり、紙は濡れるほど弱くなります。この“かかる力”が“濡れた紙の強さ”を超えた瞬間に破れます。だから、ポイを少し傾けて水を切り（抵抗を減らす）、速く引き上げすぎず（抵抗は速さの2乗）、長く浸けず（紙を弱らせない）、枠のふちで受ける（応力集中を避ける）と破れにくくなります。