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PT・OTゼロからの物理学

望月 久, 棚橋 信雄 (編著) / 谷 浩明, 古田 常人(編集協力)

株式会社 羊土社

253 頁  (2015年10月)

Android 対応製品 iOS/iPhoneOS対応製品

eBook Price(ダウンロード販売): ¥2,916 (税込) 

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リリース日: 2017年08月18日

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物理は難しい、わからない、そう思っていませんか?

高校時代、物理をほとんど学習していない…という方こそ必見!数学的な準備からはじめて、物理学の基本的な事項について丁寧に解説。「COLUMN」や「発展」では,理学療法士や作業療法士として理解してほしい内容,また科学的な考え方を養うために理解してほしい内容を取り上げました。

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理学・作業療法士に必要な物理が無理なく学べる!単位,有効数字などの基本から丁寧に解説,物理を学んでいなくても大丈夫!具体例を用いた解説+例題で着実に理解でき,章末問題には国試問題も掲載.オールカラー


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はじめに

本書の目的と特長

本書は理学療法士・作業療法士養成校用の物理学のテキストを念頭に,3つの目的をもって執筆しました.1つ目は物理学全体の基礎的な理解を得ること,2つ目は理学療法士や作業療法士に必要な物理学に関連する知識を得ること,そして3つ目は,物理学の学習を通して,科学的または論理的な考え方を養うことです.

物理学と聞くだけで逃げだしたくなる学生も多いと思います.しかし学んでみれば,理学療法士や作業療法士の仕事と大きなつながりがあること,そして世界のしくみを解き明かしうる美しい学問であるということに気がつくはずです.

本書では,高校時代に物理をほとんど学習していなくても理解できるように,数学的な準備からはじめて,物理学の基本的な事項についてていねいに解説しています.また,「COLUMN」や「発展」では,理学療法士や作業療法士として理解してほしい内容,また科学的な考え方を養うために理解してほしい内容を取り上げました.これらを通して,興味をもって,より深く物理学の学習ができるようになっています.


本書の構成

①養成校の半期(90分15コマ)で学習できるよう全体を15章の構成とし,その章で学習する課題を明確化しました.

②章のはじめに「重要な公式」と「重要な用語」をまとめて示し,公式や用語の意味を確認しやすくしました.

③例題を解くことによって,理解度を確認しながら学習が進められるようにしました.また,章末問題では章全体の理解度を確認するとともに,章の内容に関連する国家試験問題にふれることで,国家試験対策としても活用できるようにしました.

④章ごとに設けた「COLUMN」では,主に物理学と理学療法や作業療法との関連性をもたせるようにし,将来の仕事に直結する内容を盛り込みました.


本書の使い方

①90分の授業15回で全体を終了する章立てになっていますが,章のすべての内容を90分で理解しようとすると時間が不足すると思います.まず,章のはじめに記載されている「学習目標」,「重要な公式」,「重要な用語」に対応する部分を重点的に学習し,例題を解いて理解度を確認するとよいでしょう.

②公式や用語の意味の理解が不十分なときは,章のはじめの「重要な公式」と「重要な用語」を参照すると,効率的な学習ができます.

③「COLUMN」,「発展」,「章末問題」は,難しく感じるところもあるかもしれませんが,「重要な公式」や「重要な用語」の理解をもとに,ぜひチャレンジしてください.



最後に,本書の編集にあたられた羊土社編集部の中川由香様,山下志乃舞様のお陰で,本書の体裁や文章がとてもスッキリし,内容が理解しやすくなりました.本書の出版に際してのご尽力に,心より感謝申し上げます.


2015年9月

著者代表
望月 久


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1 物理学で学習すること(序章)

1 物理学とは?

2 理学療法・作業療法と物理学

【COLUMN 1】原子論から見た世界(ミクロの世界)

2 物理量とその表し方

1 物理量

2 基本単位と組立単位

3 ベクトル量とスカラー量

4 大きい数,小さい数の表し方

5 指数の計算

6 有効数字とその計算

章末問題

【COLUMN 1】指数の四則演算規則

【COLUMN 2】有効数字の計算の規則

【発展 1】測定された物理量の表し方

【発展 2】標準偏差とは

3 物理学で使うグラフと関数

1 数式とグラフ

2 三角関数

・三平方の定理

・三角関数 sin,cos,tan

3 ベクトルの計算

・ベクトルの合成

・ベクトルの分解

・ベクトルの成分を用いた計算

章末問題

【COLUMN 1】θ=30°,45°,60°のときのsinθ,cosθ,tanθの値

【COLUMN 2】ベクトルの合成の求め方

【COLUMN 3】ベクトルの分解の求め方

4 いろいろな運動

1 位置と変位

2 速度

3 加速度

4 等速直線運動

5 等加速度直線運動

6 自由落下

7 鉛直投げ上げ

8 水平投射

章末問題

【発展 1】身体の位置や運動を平面で表す

【発展 2】微分・積分を用いた,変位,速度,加速度の計算

5 さまざまな力

1 力とは

2 力の単位

3 重力

4 張力

5 垂直抗力

6 摩擦力

7 弾性力

8 圧力

・圧力

・大気圧

・水圧

・浮力

章末問題

【COLUMN 1】身体運動にはたらく力

【COLUMN 2】医療現場で使われる圧力

【COLUMN 3】浮力による関節への荷重量の軽減

【発展 1】リンゴを落とす力と万有引力

【発展 2】近接作用と遠隔作用

6 力のつり合いと運動の法則

1 力の合成と力のつり合い

2 慣性の法則(ニュートンの第1法則)

3 遠心力

4 運動方程式(ニュートンの第2法則)

5 作用反作用の法則(ニュートンの第3法則)

章末問題

【COLUMN 1】ヒトの運動と慣性

【発展 1】運動方程式から運動のようすがわかる

7 物体の重心と回転運動

1 剛体の回転運動

2 力のモーメントのつり合い

3 重心と重心の求め方

4 剛体の運動と剛体にはたらく力

5 力のモーメントと3つのてこ

・第1のてこ

・第2のてこ

・第3のてこ

章末問題

【COLUMN 1】力のモーメントと関節運動

【COLUMN 2】重心と物体の安定性

8 運動量,仕事とエネルギー

1 運動量と力積

2 仕事と仕事率

・仕事

・仕事率

3 運動エネルギー

・運動エネルギー

・運動エネルギーと仕事

4 位置エネルギー

・重力による位置エネルギー

・弾性力による位置エネルギー

5 力学的エネルギー保存の法則

章末問題

【発展 1】運動量保存の法則

【発展 2】すべてのエネルギーは保存される:エネルギー保存の法則

9 温度と熱

1 温度と運動

2 温度を表す単位

3 物体の熱膨張

・固体の線膨張

・液体と固体の体膨張

・気体の体膨張

4 温度・熱・内部エネルギー

・熱と熱量の単位

・内部エネルギー

5 比熱と熱容量

・熱の移動と熱平衡

・比熱

・熱容量

6 物質の変化と温度

・物質の三態

・潜熱

7 熱の伝わり方

・伝導

・対流

・放射

章末問題

【COLUMN 1】ブラウン運動

【COLUMN 2】温熱療法

【COLUMN 3】物理療法でも使われるエネルギー熱変換

【発展 1】理想気体の状態方程式

【発展 2】物はひとりでに温まらない:熱力学第二法則

10 波の運動

1 波の動きと特徴

2 波の要素

3 波のy-xグラフとy-tグラフ

4 横波と縦波

5 波の特性

・重ね合わせの原理

・波の干渉

・波の反射と透過

・波の屈折

・波の回折

章末問題

【発展 1】正弦波の式

【発展 2】波のエネルギー

【発展 3】ホイヘンスの原理

11 音と光

1 音

2 音の三要素

・音の高さ

・音の大きさ

・音色

3 音のドップラー効果

4 光

・光の種類

・光の色

5 光の性質

・光の速度

・偏光

・全反射

・光の散乱

6 光の強さ

章末問題

【COLUMN 1】超音波診断装置

【COLUMN 2】超音波の特性(減衰,分解能,音響インピーダンス)

【COLUMN 3】青色ダイオードの開発とノーベル賞

【COLUMN 4】光の速度の不思議

【COLUMN 5】光ファイバーと全反射

【発展 1】音の強さの単位

【発展 2】光の強さからみた逆2乗の法則とランバートの余弦の法則

12 電気と力

1 電気の間にはたらく力

・原子の構造

・イオン

・摩擦によって起こる,電子の移動による物体の帯電

・静電気力

2 電場

・電場とは

・点電荷のつくる電場

3 電場の中の物体

・導体と不導体

・静電誘導

・不導体と誘電分極

4 電位

・電位とは

・電位差

・等電位面

・導体内部の電場

5 コンデンサー

・コンデンサーと電気容量

・コンデンサーの静電エネルギー

章末問題

【COLUMN 1】圧電現象

【発展 1】静電気力と万有引力を比べてみると

【発展 2】静電気力と万有引力の密接な関係

13 電流と抵抗

1 電流

2 電流と抵抗

・電流と電圧

・オームの法則

・抵抗率

3 電気回路

4 抵抗のはたらきと合成抵抗

・抵抗の直列接続

・並列接続の合成抵抗

5 アース

6 電力と電力量

・電力

・電力量

7 直流と交流

章末問題

【COLUMN 1】電気の流れる方向

【COLUMN 2】階段の明かりのスイッチ

【COLUMN 3】交流を直流に変える電気回路

14 磁気と電流

1 磁場と磁気力

・磁気に関するクーロンの法則

・磁場

・磁力線

・磁束密度

2 電流がつくる磁場

・直線電流がつくる磁場

・円形の電流がつくる磁場

・ソレノイドがつくる磁場

・磁気の源

3 電流が磁場から受ける力

・直線電流が磁場から受ける力

・ローレンツ力

・モーターのしくみ

4 電磁誘導

5 電磁波

章末問題

【COLUMN 1】変圧器

【COLUMN 2】マイクロ波による温熱作用

【発展 1】磁場の強さの単位

【発展 2】電気と磁気の関係

15 原子の構造と放射線

1 原子の構造

2 原子の種類と性質

3 放射線

4 放射性崩壊

・半減期

5 放射能の単位

・放射能の強さ

・吸収線量

・等価線量(線量当量)

・放射線の影響

6 核分裂と原子力エネルギー

・核分裂

・原子力エネルギー

章末問題

【発展 1】自然界にある4つの力



おわりに

章末問題 解答

巻末表

特記事項

※今日リンク、YNリンク、南山リンクは現在AndroidOSには未対応となっております。何卒ご了承下さいませ。

※ご入金確認後、メールにてご案内するダウンロード方法によりダウンロードしていただくとご使用いただけます。

※書店でも購入できます。取り扱い書店は こちら

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