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この年末年始に5日間連続で高校生に物理・力学の基礎をみっちり教えることになりました。それでここ数日、物理が不得意な子にどうやって基礎を教えたらよいものか、いろいろ思案していたのですが、だいたい方針が固まってきました。◆ベースに使う本とりあえず教学社の「体系物理」をベースにして一緒に問題を解き、課題としてセンター試験（共通テスト）型マーク問題を解いてもらうことにしました。「体系物理」は解答が薄すぎるのが玉に瑕ですが、ネット上で独自に解答を作っている人がいるので、もはや弱点のない網羅型問題集として位置づけてもよいと思います。かなり昔から使われている問題集ですが、最近では京大受験生の間で特に人気が高いと聞きます。問題は全て著者・下妻先生のオリジナル。有名公式の導出がテーマになっているものも多く、物理を基礎の基礎から理解できるのがよいです。正統派の学習者が最初に手を付けるべき問題集でしょう。あまりにも普及しているので、中古書店で安価に売られていることが多いのも好材料の一つですね。付け加えるなら、最後まで解ききっている場合が少なく、中身が比較的綺麗なのも。◆考え方の流れを補う本体系物理では学べない物理の「感覚」ともいうべきものがあります。こちらも古い本になりますが、私はさまざまな本を使った結果、力学はやはり「前田の物理」が最強だという結論に達しました。80年代～90年代の大学受験生が使っていた参考書は、噛み砕きのレベルがやたらと高いです。◆アウトプットに使う本覚えた内容の確認用問題集なら、センター試験・共通テストの過去問が一番適しているでしょう。当初はセンター試験の過去問を編集して生徒に

高校物理で2物体系の力学的エネルギー保存の問題があります。模範解答に¹/₂mv²+¹/₂MV²=mghとか書いてある。なんで¹/₂mv²=mghじゃないんだ？小物体の位置エネルギーは小物体の運動エネルギーになるんじゃないのか？どうして台にまでエネルギーが分配されるんだ？こういう疑問を持つのが当然だと思うのです。しかし、市販の問題集の模範解答には説明がないのが普通です。2物体が運動しているのだからこうなるとしか書いてない。そこで、どうして¹/₂mv²+¹/₂MV²=mghになるのか動画で解説してみました。ご覧ください。『高校物理発想法』の著書が高校物理・高校化学の質問にお答えします。生徒目線で丁寧に指導します。納得いくまで質問し放題です。 ・学校の授業では分からないところがある。でも質問しにくい ・予備校のフォローをして欲しい ・宅浪なので質問に答えて欲しい …などなど要望に応じた指導を行います。 興味がある方はメッセージください。

なめらかな床上のなめらかな斜面を持つ台上で小物体をすべらせる   小物体が高さhすべり降りたとき、小物体の速さvと台の速さVはいくらか？これを求めるのに こんな式が問題集の答えに書いてあるのですが、どうして小物体の位置エネルギーが台にまで配分されるのでしょう？小物体の位置エネルギーが小物体の運動エネルギーになる ではいけないのか？ エネルギーの原理に立ち返って見ましょう エネルギーの原理は「された仕事の分だけ運動エネルギーが変化する」です。これめちゃくちゃ重要！ この運動の過程ではたらく力をすべて挙げ、それぞれ仕事をするかしないか判断してみましょう 小物体にはたらく力は重力mgと垂直抗力n。台にはたらく力は重力Mgと小物体からの垂直抗力nと床からの垂直抗力N まず、小物体に注目しましょう。mgは明らかに仕事をしてますね。 nは？ 垂直抗力は斜面に垂直で小物体は斜面に平行にすべっているのだから仕事をしてない…としてしまいそうですが、ちょっと待った！ 台から見ると、たしかに、小物体は斜面に平行にすべってますが、床から見ると台もすべっているのだから、小物体は斜面に平行にはすべっていません。つまり、垂直抗力nは仕事をしているのです。 小物体のエネルギーの原理は になります。 次は台。あきらかに垂直抗力nは仕事をしてます。MgとNは仕事をしてません。 台のエネルギーの原理は ここで、ある考察をします。 台が小物体に及ぼす垂直抗力をベクトルnとすると、小物体が台に及ぼす垂直抗力はマイナスベクトルnです（作用・反作用の法則） 。小物体の変位をベクトルx、台の変位をベクトルXとすると、

 私は、高校物理で一番重要な関係はエネルギーの原理じゃないか、と思ってます。 「力学的エネルギー保存の法則」は知っていても、エネルギーの原理は知らないという人もケッコウいると思います。 解説しましょう。 「エネルギーの原理」は仕事とエネルギーの関係を示す式です。 「された仕事」＝「運動エネルギーの変化」 です。 「された仕事の分だけ運動エネルギーが変化する」 これはメチャクチャ大切な関係なのでしっかり胸に刻んで欲しいところです。 エネルギーの原理にはいくつかバリエーションがあって ①された仕事の分だけ運動エネルギーが変化する ②仕事をする力が保存力だけのとき、位置エネルギーと運動エネルギーの和が保存される（力学的エネルギー保存の法則） ③保存力以外の力がした仕事の分だけ力学的エネルギーが変化する  高校物理では、力学的エネルギー保存の法則が強調されることが多く、エネルギーの原理はややマイナーなのですが、キチンと使いこなせるようになっておくべきでしょう。 練習問題を挙げて置きます。 （問）水平面と角度θをなす滑らかな斜面上にしずかに小球を置いて滑らせる。水平面から高さhの位置に置いた。斜面と滑らかに接続する水平面には摩擦があり、小球と水平面のあいだの動摩擦係数をμとする。小球は斜面を滑り降りたあと、水平面を距離x運動して静止した。小球の質量をm、重力加速度をgとする。xを求めよ。 （解説） 多分、斜面を滑り降りたときの速さを求め、そこから等加速度運動の式で解く、という人が多いのではないかと思うのですが、 エネルギーの原理を使えばもっとカンタンです。 まず、この手の問題

物理の問題を解いていて、次のような式になったとします。この式を解いて正解が得られる可能性はまったくありません。なぜか？m+1という項がありますね。これmの単位は[kg]です。かたや1は単位なしです。単位が異なる量どうしを足すということは絶対できません。だから、この式は正しくないと分かるのです。単位が異なる量どうしを足したり引いたりできないイコールの左右で単位が異なることはあり得ないこれを確認することでうっかりミスを犯していないかチェックすることができます。ぜひ、【単位を確認する】を活用してみてください。