イントロダクション

Chapter 1　ゲームの世界で動きを表現する方法

1 「動く」ってどういうこと？

• 1-1　動かないはずのものが動いて見える！
• 1-2　動かないはずのものを動かして見せる！
• 1-3　画面上で「動き」を表現するしくみ

2 「動き」を決める3つの要素

• 2-1　位置の表し方
• 2-2　方向の表し方
• 2-3　速さの表し方

3 コンピュータの画面上で「動き」を表現するには

• 3-1　動きを表す式
• 3-2　ゲームの時間と実世界の時間
• 3-3　物理知識の必要性

Chapter 2　運動の様子を数値で表す

1 速度と加速度

• 1-1　平均の速さ
• 1-2　瞬間の速さ
• 1-3　速さと速度
• 1-4　加速度

2 運動の様子を図に表す

• 2-1　位置と時間の関係をグラフで表す（x－tグラフ）
• 2-2　速度と時間の関係をグラフで表す（v－tグラフ）
• 2-3　加速度のある運動のx－tグラフ
• 2-4　加速度のある運動のv－tグラフ
• 2-5　初速度のある運動

3 運動の様子を式で表す

• 3-1　速度の公式（その1）
• 3-2　距離の公式（その1）
• 3-3　距離の公式（その2）
• 3-4　速度の公式（その2）

4 未来のことを予測する

• 4-1　前の人に追いつくまでにかかる時間
• 4-2　ブレーキをかけてから車が停止するまでの距離
• 4-3　物理シミュレーション

Chapter 3　軌跡が放物線になる運動

1 垂直方向の運動

• 1-1　重力加速度
• 1-2　落下運動を記述する式
• 1-3　自由落下運動を利用して高さを調べる
• 1-4　物体が落ちてくるまでの時間
• 1-5　初速度のある落下運動
• 1-6　下から上に投げ上げる運動

2 放物運動

• 2-1　放物運動とは
• 2-2　水平方向の運動
• 2-3　垂直方向の運動
• 2-4　初速度を水平方向と垂直方向に分解する

3 いろいろな放物運動

• 3-1　小川を跳び越えるために必要な初速度
• 3-2　高低差のある対岸に向かって水平に跳び出す
• 3-3　高低差のある対岸に向かってジャンプする
• 3-4　壁を跳び越えるために必要な初速度
• 3-5　ペナルティ・キックの軌道
• 3-6　落下する物体を狙い撃ち
• 3-7　飛んでくる物体を狙い撃ち

4 3次元の運動

Chapter 4　見えない力を見るチカラ

1 物体にはたらく力

• 1-1　力の表し方
• 1-2　力の見つけ方
• 1-3　力の合成
• 1-4　力のつり合い
• 1-5　力の大きさを測る方法
• 1-6　重さと質量

2 ニュートンの運動の法則

• 2-1　運動方程式
• 2-2　第1法則：慣性の法則
• 2-3　第2法則：運動の法則
• 2-4　運動方程式からわかること
• 2-5　第3法則：作用・反作用の法則

3 力がはたらく運動

• 3-1　2次元平面上で荷物を動かす
• 3-2　斜面に置かれた荷物を押し上げる力
• 3-3　斜面を滑り降りるのにかかる時間
• 3-4　滑車を使って荷物を運び上げる

4 摩擦力

• 4-1　静止摩擦力と動摩擦力
• 4-2　摩擦力の求め方
• 4-3　荷物を押すために必要な力
• 4-4　一定時間内に荷物が動く距離
• 4-5　斜面を滑り降りるのにかかる時間
• 4-6　斜面を滑らずに耐えられる角度

5 物体にはたらくその他の力

Chapter 5　物体の持つエネルギー

1 仕事

• 1-1　仕事量の求め方
• 1-2　力の向きと物体の動く方向
• 1-3　斜面を利用した仕事

2 動いている物体が持つエネルギー

• 2-1　エネルギーとは
• 2-2　運動エネルギーの求め方
• 2-3　質量と運動エネルギーの関係
• 2-4　速度と運動エネルギーの関係

3 仕事と運動エネルギーの関係

• 3-1　仕事と運動エネルギーの定理
• 3-2　仕事の量から速度を求める
• 3-3　ブレーキをかけてから車が停止するまでの距離
• 3-4　荷物に2つ以上の力がはたらくとき

4 物体が持っているもう1つのエネルギー

• 4-1　位置エネルギーの求め方
• 4-2　重力がする仕事
• 4-3　力学的エネルギー保存の法則
• 4-4　高さから速度を求める
• 4-5　着地時の速度から高さを求める

5 ばねの持つエネルギー

• 5-1　ばねの力
• 5-2　ばねによる位置エネルギー
• 5-3　ばねのする仕事
• 5-4　ばねを利用して小石を飛ばす

Chapter 6　2物体の衝突

1 運動量と力積

• 1-1　運動量の求め方
• 1-2　運動量を変化させる原因
• 1-3　力積とは
• 1-4　力積と運動量の定理
• 1-5　ボールに与えた力から初速度を求める
• 1-6　力から速度を求める
• 1-7　速度から力を求める

2 運動量保存の法則

• 2-1　2物体の衝突と運動量
• 2-2　運動量保存の法則とは
• 2-3　反動で動き出した台車の速度
• 2-4　ペットボトルロケットの初速度

3 壁や床との衝突

• 3-1　弾性衝突と非弾性衝突
• 3-2　はね返り係数
• 3-3　自由落下したボールがはね返ってくるときの速度
• 3-4　斜めに衝突したとき

4 動くものどうしの衝突

• 4-1　はね返り係数の求め方
• 4-2　正面から衝突したとき
• 4-3　斜めに衝突したとき
• 4-4　衝突後の速度
• 4-5　衝突後に進む方向

5 衝突したかどうか

Chapter 7　軌跡が円になる運動

1 円運動を記述する式

• 1-1　円運動の特徴
• 1-2　角度と移動距離の関係
• 1-3　角速度と角加速度
• 1-4　接線方向の速さ
• 1-5　ピッチングマシンから飛び出すボールの速度
• 1-6　周期と回転数

2 円運動ではたらく力

• 2-1　等速円運動の加速度
• 2-2　加速度の向き
• 2-3　向心力
• 2-4　ハンマー投げの選手が受ける力
• 2-5　車が横滑りせずにカーブを曲がれる速度
• 2-6　遠心力
• 2-7　遠心力を重力の代わりに使う

3 回転運動

• 3-1　質点と剛体
• 3-2　力のモーメント
• 3-3　回転のしにくさ
• 3-4　慣性モーメントの特徴
• 3-5　回転する物体が持つエネルギー
• 3-6　回転運動の勢い
• 3-7　角運動量保存の法則

Chapter 8　プレイヤーの動きを読み取る装置

• 1 バランスを測る装置
• 2 加速度を測る装置
• 3 指先の位置を感知する装置
• 4 地球上の位置をとらえる装置
• 5 身体の動きをとらえる装置
• 6 モノの形をとらえる装置

付録

• 付録1　数式リスト
• 付録2　記号リスト
• 付録3　単位リスト
• 付録4　参考文献・参考資料