科学– 科学の『なぜ？』 –

熱膨張を拘束すると、なぜ熱応力が生じるのでしょうか。熱ひずみ、ヤング率、完全拘束、温度勾配、異材接合、熱疲労から解説します。

水中や固体中の音はなぜ水温・塩分・圧力・接触状態で伝わり方が変わるのでしょうか。海水中の音速・屈折、固体の弾性と密度、音響インピーダンス、接触面の空気層を条件別に整理します。

なぜ物質には温度という状態量があるのでしょうか。熱平衡、分子運動、ボルツマン定数、絶対温度の関係から、温度の意味を初心者向けに解説します。

断熱性能はなぜ熱伝導率と熱抵抗で評価できるのでしょうか。フーリエの法則、R値、U値、有効熱伝導率、熱橋から定量的な断熱評価を解説します。

気体の比熱は、なぜ定圧と定積で違うのでしょうか。第一法則、膨張仕事、内部エネルギー、エンタルピー、Cp−Cv=Rから解説します。

物体を変形させるとなぜ元に戻ろうとする弾性力が生じるのでしょうか。原子・分子間の相互作用、フックの法則、ヤング率、金属とゴムの違いから解説します。

第1・第2・第3種てこでは、なぜ力の利得と移動距離・速度の利得が逆になるのでしょうか。機械的利得、腕の長さ比、仕事の保存から解説します。

遠心力はなぜ同じ回転数なら半径が大きいほど強いのに、同じ速さなら半径が大きいほど弱くなるのでしょうか。F=mω²rとF=mv²/rの違いから解説します。

速度は、物体の位置が時間とともにどの向きへどれだけ変化するかを表す基本量です。速さとの違い、平均速度・瞬間速度、加速度や力との関係から、運動理解で重要な理由を解説します。

摩擦は、見かけの接触面全体ではなく、表面の微小な真実接触部で起こる凝着・せん断・変形などによって生じます。荷重、材料、表面状態、潤滑との関係から仕組みを解説します。