質問: 発見したイギリスの物理学者の名前がついた、「バネの伸びは、バネを引っ張る力に比例する」という法則を何という?
回答: フックの法則

タイトル: ヘルマン–ファインマンの定理
このとき、系のハミルトニアン ˆH はボルン–オッペンハイマー近似により、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの和 ˆT+ˆV で表される。このとき、パラメータ λ として、原子核の位置座標 Rα をとったときに、その導関数で定義される Fα=(Fα, Fα, Fα)が、古典論では原子核に働く力となる。一方、量子論では、 ˆH(λ)|ψλ⟩=E(λ)|ψλ⟩ を満たす固有状態 |ψλ⟩ により、が対応する。ここで2行目の波動関数 ψ における座標 qi は i 番目の電子の位置座標 ri とスピン座標 σi を合わせたものであり、dV=dq1...dqn である。ファインマンの論文以前は、分子の量子力学では、これをとエネルギー固有値の微分で計算するのが、一般的であった。ファインマンはヘルマン–ファインマンの定理によって、Fα とF′α が等しいことを示した。

タイトル: 運動量
運動量保存の法則は、ニュートン力学においては作用反作用の法則から導かれるが、運動量保存則自体は作用反作用の法則より一般的に成り立つ法則である。たとえば、電磁気学などの場の理論では近接作用論の立場をとり、遠隔作用論的な法則である作用反作用の法則をその基礎には置かない。しかしながら、電磁気学においても運動量保存の法則は成り立ち、それに伴い運動量の定義も拡張される。

タイトル: アトウッドの器械
加速度についての方程式を作るには、この系に存在する力を数え上げる必要がある。ひもの伸縮と質量を無視し、また滑車は理想的であり質量を持たないとすれば、考慮すべき力はひもの張力( T )および各物体の重さ( W1 、 W2 )のみである。それぞれの物体にはたらいている力を用いてニュートンの第二法則により運動方程式を立てれば、加速度( a )を含む連立方程式が得られる。ここでは m1 > m2 として運動の方向を正の向きに取る。すなわち、 m1 が下向き、 m2 が上向きの加速度を持つとき a が正だと決める。重力加速度を g として、物体 m1 、 m2 の重さはそれぞれ W1 = m1g および W2 = m2g である。m1 にはたらく力から運動方程式を立てると同様に、 m2 にはたらく力からこれらの二式を足し合わせると以下が得られる。結局、加速度の式は次のようになる。

タイトル: フーコーの振り子
フーコーは理論家というより、自らの手で実験装置を作っていた技術者であった。フーコーは、望遠鏡の制御に使用する振り子時計の改良を行っていた。このとき、たまたま旋盤のチャックに装着されていた金属棒を振動させて、旋盤をゆっくり回しても振動面が変化しないことを見つけた。次に、フーコーはピアノ線に錘をつけた振り子をボール盤の台に取り付け、台をゆっくり回転させた。やはり、振り子の振動面は変化しないことを確認した。フーコーは、旋盤やボール盤の回転台を自転する地球に置き換えれば、自転の影響で振り子の振動面の変化が観測できるはずだと考えた。ただし振り子の位置は平面上でなく球面上にあり、振り子が極点から赤道の間のどの位置にくるかによって振動面の運動は変化することに気がついた。この関係について「フーコーの正弦則」と呼ぶが、フーコーは力学理論の素養なしに、直感的に導き出した。

タイトル: 流線曲率の定理
流れと一緒に動く系からみたとき、単位体積あたりの遠心力と動径方向の圧力勾配が釣り合うと解釈してもよい。渦の中心が周囲より低圧であることは流線曲率の定理を使って理解できる。翼が揚力を発生するメカニズムの説明にベルヌーイの定理が使われることが多いが、流線曲率の定理でも説明することが可能である。(図を参照)なお、英語名の"Streamline Curvature Theorem"は日本でしか通じない。英語圏の文献ではこの概念を表す一般的な名称はない。

タイトル: マクスウェル分布
マクスウェル分布(マクスウェルぶんぷ、英: Maxwell distribution)とは、熱力学的平衡状態において、気体分子の速度が従う分布関数である。マクスウェル=ボルツマン分布(英: Maxwell–Boltzmann distribution)と呼ばれることもある。気体分子運動論により導かれたが、より一般化されたボルツマン分布からも導かれる。イギリスの物理学者J.C.マクスウェルが1859年に見いだしたことにちなんで名付けられた。

タイトル: エルンスト・ヴェーバー
エルンスト・ハインリヒ・ヴェーバー(Ernst Heinrich Weber、1795年6月24日 - 1878年1月26日)は、ドイツの生理学者、解剖学者。重量や温度などの感覚を実験的に研究し、刺激強度と感覚の増分の関係を発見した。これは後に弟子のグスタフ・フェヒナーによって定式化され、ウェーバーの法則と名付けられた。物理学者のヴィルヘルム・ヴェーバー、生理学者のエドゥアルト・ヴェーバーらは弟。

タイトル: ランベルト・ベールの法則
d N b d t = B a b ρ ( N a − N b ) {\displaystyle {\frac {dN_{b}}{dt}}=B_{ab}\rho (N_{a}-N_{b})}となる。また ρ {\displaystyle {\rho }} は放射束(フラックス)Fを用いれば ρ = h ν F / c {\displaystyle {\rho }=h{\nu }F/c} (ここで、 h {\displaystyle h} はプランク定数、 ν {\displaystyle {\nu }} は光の振動数)と書けるので、

タイトル: 転位
1930年代に、材料の理論的せん断強度をオロワンが求めている。ここで、Gは剛性率、τmはせん断強度である。金属の剛性率が約20-150 GPaであるため理論的せん断強度は数~数10 GPaとなるのに対し、実際のせん断強度は 0.5-10 MPaにすぎない。オロワンらによって金属の転位の概念が導入された。これにより、金属結晶の強度の議論が理論的に可能になり、さらにはその後確立された「破壊力学」とセットにした材料強度学への発展と繋がっている。せん断による塑性変形を転位に運動によるとし、せん断強度を再評価するとで与えられ、実際の変形に要する応力に近くなる。ここで ν はポアソン比、b はバーガースベクトル、a はすべり面の原子間距離である。この τm をパイエルス・ナバロ応力という。

タイトル: スネルの法則
フランス語でスネルの法則は「デカルトの法則」「スネル-デカルトの法則」と呼ばれている。クリスティアーン・ホイヘンスは1678年に「光についての論考」の中で、今日ホイヘンス=フレネルの原理と呼ばれる手法を使って、スネルの法則がどのように光の波動性から導かれるのかを明らかにした。

タイトル: フィゾーの実験
アインシュタインは論文『運動物体の電気力学について』で、ローレンツ変換がたった二つの簡単な原理(相対性原理と光速度不変性)の論理的な帰結として理解できることを示した。さらにアインシュタインは特殊相対論の立場では静的なエーテルという概念は全く必要のないものであり、ローレンツ変換は時間と空間そのものの性質であることを見抜いていた。アインシュタインが相対論に至った考察において、運動する磁石と導体(英語版)・エーテルの風を否定する実験(英語版)・光行差とならんでフィゾーの実験は鍵となる実験結果であった。ロバート・シャンクランド(英語版)はアインシュタインが会話のなかでフィゾーの実験の重要性を強調したことを記録にのこしている。マックス・フォン・ラウエは1907年にフレネルの引きずり係数は相対論的な速度の加法則の自然な帰結として簡明に理解できることを見出した。すなわち、

タイトル: 相同組換え
1900年代初頭、ウィリアム・ベイトソンとレジナルド・パネット(英語版)は、グレゴール・メンデルが1860年代に記した遺伝法則の1つに例外が存在することを発見した。ベイトソンとパネットは、形質が親から子へ受け継がれる際に各形質は独立して分配される(独立の法則、例えばネコの毛色と尾の長さは互いに独立して遺伝する)としていたメンデルの考えとは異なり、身体的形質と関係した複数の遺伝子は共に遺伝する(遺伝的連鎖)ことを示した。1911年トーマス・ハント・モーガンは、通常連鎖して遺伝する形質も時には個別に遺伝することがあることを観察し、こうした現象は連鎖した遺伝子間で乗換え(crossover)、すなわち連鎖した遺伝子うちの1つが物理的に異なる染色体へ乗り換えることによって起きていると示唆した。

タイトル: 巻きばね
巻きばね(まきばね)、つる巻きばね、またはコイルばねは、エネルギーを蓄えて続いて放出するため、衝撃を吸収するため、あるいは接触している面間の力を維持するために典型的に使用される機械的装置である。らせんの形状へと整形された弾性素材から作られ、荷重がかかっていない時は自然長へと戻る。引っ張りあるいは圧縮下では、巻きばねの素材(針金)はねじりを受ける。したがって、巻きばねの特性は剛性率に依存する。巻きばねはねじりばねとしても使われることがある。この場合、巻きばねは全体としてそのらせん軸を中心にねじりを受ける。ばねの素材はそれによって曲げモーメント(英語版)を受け、らせん半径が減少また増大する。このモードにおいて、ばね特性を決定するのは素材のヤング率である。

タイトル: 力のモーメント
物体の慣性モーメント I、角加速度 α、力のモーメント N の間には、ニュートンの運動方程式とよく似た関係が成り立つ。

タイトル: ネーターの定理
∂ μ M ν ρ μ = 0 {\displaystyle \partial _{\mu }M_{\nu \rho }^{\mu }=0}であり、角運動量の保存則を表している。 対応するネーターチャージM ν ρ = ∫ d 3 x M ν ρ 0 {\displaystyle M_{\nu \rho }=\int \mathrm {d} ^{3}x\,M_{\nu \rho }^{0}}は角運動量とブースト演算子となる。複素場を考えて場の位相を変える変換を考える。

タイトル: リンク機構
レオンハルト・オイラー(Leonhard Euler)は、リンク機構の合成に関する研究を行った最初の数学者であり、ジェームズ・ワット(James Watt)は蒸気機関のピストンのためのワット・リンク(Watt linkage)を苦労して発明している。パフヌティ・チェビシェフ(Pafnuty Chebyshev)は、リンク機構について30年以上の研究を重ね、チェビシェフ多項式を生み出した。必要に応じて生み出された新しいリンク機構は、動力織機において力の変換や速度の制御に有用であった。スライドを用いずに正確な直線運動をする機構を発明するのにも数年を要した。主にドイツ、ロシア、イギリスの科学者は、この領域を200年以上に渡って研究してきた。これにより今日では多くの古典的な研究や組み立ての問題(例えば2次元の動き)は解決されている(外部リンクを参照)。

タイトル: ベルトランの定理
ベルトランの定理 (ベルトランのていり、英語: Bertrand's theorem) はニュートン力学において任意の有界な軌道が安定な閉曲線を描くような中心力場は調和振動子ポテンシャルと逆二乗則ポテンシャルに限られる、という定理。ジョゼフ・ベルトランによって1873年に証明された。

タイトル: ねじ
従って、リード角β、摩擦角 φおよび半径の比 r /R を小さくする事により、より小さな力 T でより大きな力 Q を得られることになる。ねじが締結や倍力の発生に使われるのは、このような理屈による。

タイトル: ガンツ (企業)
変圧器はマイケル・ファラデーの電磁誘導の法則の発見以来、多くの技術者が改良を重ねてきたが、フランスのルシアン・ゴーラールとイングランドのジョン・ディクソン・ギブスが共同で1882年に初めて交流送電網に利用できる実用的なものを開発した。ガンツではこれのさらなる改良を行った。まず、それまでの変圧器は電源に対して直列に接続されていたが、ガンツでの開発により初めて並列に接続されるようになり、安定した電圧を供給できるようになった。また、ゴーラールとギブスの変圧器では鉄心に隙間が空いていたが、ガンツで初めて完全に閉じた鉄心が使われて効率が改善した。さらに、「変圧器」を意味するtransformerという言葉を考えたのもガンツである。これは現在の変圧器とは逆の原理に基づいて作られていた。1次のコイルは非磁性体の芯に巻かれており、その周りに太い金属が置かれて磁性体の覆いを形成していた。

タイトル: 長さの収縮
観測される物体と共に運動している観測者は、観測者が自身と物体を相対性理論の原理に従い同じ慣性系で静止していると判断する(Trouton–Rankine実験で実証されたように)ため、物体の収縮を測定することはできない。よって長さの収縮は物体の静止系では測定することはできず、観測される物体が運動している系でしか測定できない。さらに、このような共に運動しない系においても長さの収縮を直接実験的に確認することは難しい。なぜなら現在の技術では大部分の物体を相対論的速度に加速することはできないからである。さらに要求される速度で運動する物体は原子粒子だけであるが、その空間的広がりが小さすぎるため収縮を直接測定することができない。しかし、共に運動しない系で間接的に確認されている。