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2019年 11月 15日 物理を好きになろう！
こんにちは！東京工業大学理学院物理学系２年の岩瀬篤広です！
どうでもいいですが、理学院とあるので大学院生かと言われることもあるのですが〜学部ではなく〜院という分け方なだけでまだ学部生です。
ブログのテーマは大学の好きな授業ですね！
自分が好きな授業は”熱力学”です！
理由はさっきまで死ぬ気でレポートを書いていたからです。
また、高校物理の熱力学とはまた異なる概念も登場するので面白いなと思う時もあります。
皆さんも暇なときに参考書を買うなり借りるなりして勉強してみてください！
きっと思ってたよりも面白いですよ！！
せっかく自分が物理学部に所属しているということで今日は物理の勉強について話したいと思います！！
物理の問題で解けない理由第一位は”想像がつかない”ではないでしょうか！？
どんな運動をするのだろうか？
この公式は何を意味しているのだろうか？
などなどあって問題が解けないのだと思います。
そのような問題を解くためにはどうしたらいいのでしょうか？
一番大事なのは自分が思うには式や結果として与えられた文字式の意味を考えることに尽きると思います。
例えば、おそらく誰でも知っているニュートンの運動方程式
ma=F
(m:質量 a :加速度 F :力）
これは何を意味していると思いますか？
まず左辺の加速度と右辺の力はベクトル量です。すなわち加速度と力の向きは一致します。
もし右向きに力を加えたら右側に加速度が生じることがわかります。
すなわち力を加えた方向にF/mの加速度で運動するということがこの式には書いてあります！
さらに詳しい話をすると加速度が時間の関数なので時間で２回積分することで初期条件がわかれば物体の運動を知ることができます。
物理の方程式は解いて答えを出すのではなくて式から読み取れる物理的状況を理解することが大事です。
この物体は右と左どっちに動くんだろうとわからなくなった時も運動方程式を書くことで運動を知ることができます。
すごいと思いませんか？
また、いつも意識してもらいたいのは次元です。
例えば運動方程式の単位を見ると
左辺はkg(質量)×m/s^2(加速度)です。
右辺はN(力の単位 ニュートン)です。
これらが等号で結ばれているので
kg×m/s^2=N
となりますね。
この単位を次元と言います。
すなわち力の単位はNでありkg×m/s^2でもあります。
物理の問題の多くで文字式で答えを出す時があると思います。
例えば
力を求めよと言われた時に
M(kg)×b(m/s^2)と書いた場合単位はkg×m/s^2なので力の単位を表しています。なので答えの可能性はあります。
しかし、M(kg)×l(m)×b(m/s^2)と書いてしまった場合単位はkg×m×m/s^2となるので力の単位ではありません！
なので明らかに間違いとわかります。
常日頃から次元について考えていれば自分の出した答えが明らかに間違っている場合気づくことができます！
この２つを意識するだけでも物理がわかるようになったり、なんとなく出来たや出来ないが減ると思います。
教科書や参考書に乗ってる公式や定理をもう一度見直してみてください！！
受験科目で一番二番を争うくらい面白い科目かもしれませんよ？
余談で少し大学の話ですが数学科と物理学科の大きく違うところは物理学科が数学を使うところです。
数学を使って実際の現象を記述していく、記述できるというのはとても面白いと思います。
数２Bまでやっている人は複素数を勉強したと思います。
その時に虚数が出てきましたよね？それが物理ではいたるところに出てきます。
実際に起こっている現象なのに実数でない数がたくさん出てくるのはおかしいと思いませんか？
数学ってすごいですよね。本当に頭のいい人はすごいなと思います。
まだまだ色々物理について書けそうだったのですが長くなるのでここらへんにしときます。
皆さん物理の勉強頑張ってください！！！
明日のブログは木田担任助手です。
お楽しみに！
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市川駅前校 担任助手 岩瀬篤広
