ニュートンの運動3法則とは①

んにちは! じゅんです。

 

 

 

前回は、

 

接触力と非接触力」

 

について書きました。

 

 

 

 

図を書く際に意識できていますか?

 

 

 

 

 

さて、今回のテーマは

 

ニュートンの運動3法則」

 

についてです。

 

 

 

 

ニュートンの運動3法則はすぐに

 

説明できますか?

 

 

 

 

これがすぐにできない人は

 

マズいかもしれません、、、

 

 

 

 

物理を勉強していて

 

ニュートンの運動3法則を説明できないと

 

 

 

 

友達や先生に

 

そんなことも知らないのかよ

 

と馬鹿にされてしまうでしょう。

 

 

 

 

僕自身、恥ずかしい話ですが

 

高3のときはニュートンの運動3法則を知りませんでした…

 

 

 

 

 

僕が物理の勉強に悩んでいて友達に問題を聞いたとき

 

ニュートンの運動3法則はわかるでしょ?」

 

そう聞かれました。

 

 

 

 

 

僕は、何も答えられなくてすごい馬鹿にされました。

 

 

 

 

 

僕は笑って

 

「バカだからしょーがないだろー」

 

とかとおどけていましたが、

 

実は恥ずかしい気持ちでいっぱいでした。

 

 

 

 

 

 

こうなってしまっては、

 

物理の勉強のやる気もなくなってしまいますよね、、

 

 

 

 

 

そうならないためにも

 

今回のブログを読んで

 

一緒に学んでいきましょう!

 

 

 

 

 

 

ニュートンの運動3法則とは、

 

第一法則:慣性の法則

 

第二法則:運動方程式

 

第三法則:作用反作用

 

 

この3つの法則のことを言います。

 

 

 

 

まず、一つ目の慣性の法則

 

止まっている物体は力を加えない限り止まり続け、

 

動いている物体は力を加えない限り等速直線運動を続ける

 

という法則です。

 

 

 

 

つまり、

 

物体はその時点での状態を保とうとする性質があるということです。

 

 

 

 

ここで注意してほしいのが

 

動いている物体は力を加えない限り等速直線運動を続けるということです。

 

 

 

 

 

 

直感だと蹴ったボールが動き続けることはなく

 

どんな物体もいつかは運動が止まってしまうので

 

この法則は間違っているように感じます。

サッカー選手のイラスト(女性・アジア人)

 

 

 

 

しかし、慣性の法則で大切なのは力を加えない限り

 

という言葉です。

 

 

 

 

 

実際の世界では、摩擦力があるので蹴ったボールは

 

止まってしまうのですね!

 

 

 

 

 

慣性の法則は、摩擦力や空気抵抗、

 

その他もろもろの力が働かない場合の

 

話をしているのでそこを間違えないようにしましょう!!

 

 

 

 

ここでより理解をするために

 

慣性の法則を感じられる例を挙げたいと思います。

 

 

 

一番わかりやすいのは電車です。

 

 

 

あなたは

 

電車に乗るときなど発車するときや止まるときに

 

よろけてしまうことはないですか?

電車のドアの横に立つ人のイラスト

 

 

 

 

それは、あなた自身がその状態でいようとしている(慣性の法則)のに

 

電車は違う動きをしてしまうからです。

 

 

 

 

 

第二法則と第三法則については

 

次回以降の記事で書きたいと思います。

 

 

 

 

 

ここまで読んでいただきありがとうございました。

 

 

 

みんなが知らない 二つの力とは

んにちは! じゅんです。

 

 

 

 

前回は、

 

「現象理解」

 

について書きました。

 

 

 

 

 

問題を解くときに現象をイメージできていますか?

 

少しずつでいいので現象を意識していきましょう!

 

 

 

 

 

さて、今回のテーマは

 

「みんなが知らない 2つの力」

 

についてです。

 

 

 

 

 

これまでの記事で

 

物理の問題を解くときは図を書くことが

 

大切だと話してきました。

 

 

 

おぼえていますか?^^

 

 

 

 

今回書く内容は図を書くときに大きく関係してきます。

 

 

 

 

今回の記事を読まないと

 

・いつまでも図をうまく書けない

 

・図を書けても力を書き込むのに書き込み忘れができてしまう

 

・物理の点数が安定しない

 

 

こうなってしまいます。

 

 

 

 

 

逆に、今回の記事を読むことで

 

・図を描くのが簡単になる

 

・書き忘れなどケアレスミスがなくなる

 

・物理が得意になる

 

 

 

このようなメリットがあります。

 

 

 

この記事を読んで一緒に物理の点数を上げましょう!

 

 

 

 

では、2つの力とは何なのか

 

 

それは接触接触です!

 

 

 

 

あなたの住んでいる世界には重力など様々な力があります。

 

それら力は接触力と非接触力の二つに分けることができます。

 

 

 

 

まず、接触力とは

 

ボールを蹴ったり、物体を台に置いたり

 

物体同士が接触しているところに働く力のことです。

石を蹴る子供のイラスト

 

 

例として、ばねや紐による張力や垂直抗力、摩擦力

 

などがあげられます。

 

 

 

 

 

一方、非接触力とは

 

物体同士が接触していない状態で働く力のことです。

 

 

 

例としては、重力や電磁気力の力があげられます。

重力を発見したニュートンのイラスト

 

 

 

 

 

 

この二つの力を知っていることで

 

なぜ問題を解くときに役に立つのか

 

 

 

 

 

それは図を書いて力を書き込むときに

 

この2つの力を意識すると書き忘れがなくなります。

 

 

 

 

 

図に力を書き込むとき下の2つのステップにわけてほしいです。

 

 

 

①最初に非接触力を書き込む

 

力学の問題では非接触力は重力しかありません。

 

 

 

 

 

②次に接触力を書き込む

 

垂直抗力、摩擦力等を書き込みましょう

 

 

 

 

 

このように2ステップに分けることで

 

力の書き忘れを防ぐことができるのです。

 

 

 

 

 

そして、力を書き忘れ無くなると

 

現象をしっかりとイメージできるようになり

 

物理の点数が上がっていきます。

 

 

 

 

 

問題を解くときは上の2ステップに注意して解きましょう!

 

 

 

 

今回はここまでです。

 

 

ここまで読んでいただきありがとうございました。

 

こんなの常識?! 現象理解とは

んにちは! じゅんです。

 

 

 

 

 

前回は、

 

「物理用語の定義」

 

について書きました。

 

 

 

 

 

意識して定義を理解できていますでしょうか?

 

 

 

 

 

 

さて、今回は

 

「現象理解」

 

について書きたいと思います。

 

 

 

 

 

今回の記事を読まないで現象理解を知らないと

 

 

・問題の言っている意味が分からない

 

・いくら問題演習をしても成績が伸びない

 

・そんなことも知らないのかと友達に笑われる

 

 

こうなってしまいます。

 

 

 

 

しかし、この記事を読んで現象理解を知ることで

 

・問題の言っていることをイメージできる

 

・物理の点数が上がる

 

・友達や親に褒められる

 

 

 

こんなメリットがあります!

 

 

 

 

 

 

現象理解とは、

 

 

物体の運動をイメージすること

 

です。

 

想像している人のイラスト(男性)

 

 

 

 

なぜ、物体の運動をイメージすることが大事なのかというと

 

 

 

 

物理の勉強の基本は現象をイメージして数式でそれを記述する

 

そのうえで問題を解くのです。

 

 

 

 

つまり、現象をイメージできなくては立式ができず

 

物理の勉強は始まらないのです。

 

 

 

 

 

 

実際に、物理が得意な人は

 

(問題にこう書いてあるから、こういう現象が起きてるな

 

じゃあ、この公式を使って立式しよう)

 

犬のイラスト「ひらめいた顔」

 

 

 

このような順序で考えています。

 

 

 

 

 

では、どのように現象をイメージできるように

 

なるのか説明します。

 

 

 

 

それは、図を書くということです。

 

 

 

 

 

図を描くということは簡単そうに思えて

 

ちゃんとできている人は受験生の中でも少ないです。

 

 

 

(図の詳しい書き方はこちらの記事で紹介しています。)

buturi-gaku.hatenablog.com

 

 

 

 

 

力学ならできる人は多いですが

 

これが熱力学や電磁気学になると

 

途端にできなくなる人がほとんどです。

 

 

 

 

しかし、電磁気学などになってもやることは同じで

 

回路図を書いて流れている電流、

 

かかっている電圧、抵抗の大きさを

 

書けばいいのです。

 

 

 

 

 

それでも、電磁気学や熱力学は

 

目に見えないから書けないよ

 

という人がいます。

 

 

 

 

それは言葉の定義や単位をよく理解できていない可能性があります。

 

 

 

 

そういう場合は、

 

僕の以前のブログの単語の定義や単位の記事を

 

読んで実践してみてください!

 

 

 

 

 

 

そうすれば、物理現象を想像して図を書けるようになっているはずです!

 

 

 

 

 

 

 

ここまで読んでいただきありがとうございました。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

知ってて当たり前! 物理用語の定義

んにちは! じゅんです。

 

 

 

 

前回は、

 

「物理の面白さ」

 

について書きました。

 

 

 

 

 

 

さて、今回は

 

「物理用語の定義」

 

について書きたいと思います。

 

 

 

 

 

いきなりですが、比熱という言葉を知っていますか?

 

 

 

 

そうです、熱力学で出てくる言葉です。

 

 

では、この比熱という言葉の定義を説明してください。

 

 

 

 

 

 

説明できましたか?

 

 

 

 

 

 

はっきり言って

 

説明できないとまずいです!

外国人と言葉が通じない男性のイラスト(英会話)

 

 

 

 

わからなかった人は

 

いますぐ教科書を開いて確認してみましょう。

 

 

 

 

 

 

 

これまでの記事で

 

物理を勉強するのに

 

単位が大切という話をしていました。

 

 

 

 

 

実は単位と同じくらい

 

大切なことがあります。

 

 

 

 

 

 

 

それが、言葉の定義です!

 

 

 

 

 

なぜ言葉の定義が大切かというと

 

言葉の定義をしっかりと覚えていることで

 

公式の意味を理解しやすくなり

 

 

 

 

言葉の定義を知っているだけで

 

公式を導出できたりします!

 

 

 

 

 

つまり、物理の点数を上げるためには

 

単位と同じくらい言葉の定義は大切なのです!

 

 

 

 

僕自身も以前紹介した

 

「公式を理解する」ときに

 

言葉の定義を意識することで

 

 

 

 

 

公式をしっかりと理解することができ

 

偏差値が5以上も大幅に伸びました!

f:id:buturi-gaku:20211230231555j:plain

 

 

 

 

逆に、

 

この記事を読んでも

 

なにも実践しなければ

 

ずっと物理の偏差値は上がらないままで

 

 

 

 

行きたい大学もいけなくなってしまいます。

 

 

 

 

 

 

そうなりたくないですよね

 

 

 

 

 

 

 

では、具体的に

 

言葉の定義を理解するにはどうすれば

 

いいのか具体的に2ステップで説明しますね

 

 

 

 

 

 

①教科書を読む

 

まずは教科書でその言葉はなんなのかどういう意味なのか

 

言葉の定義をはっきりさせましょう。

 

この時、ほかの似た言葉との違いを明確にできると

 

なおいいです。

 

 

 

 

 

 

 

②自分なりの言葉で説明する

 

実際、教科書を読んでも言葉の定義は小難しい言葉で書かれていることが多いです

 

なので、自分なりに簡単な言葉に書き換えちゃいましょう!!

 

 

 

 

 

例えば、速度の定義を見てみましょう

 

 

”物体が単位時間あたりに移動する距離”

 

 

このように書いてあります。

 

 

 

 

 

 

 

単位時間とかちょっと言葉が難しいし、

 

なんか少し堅苦しくて頭に入りずらいですよね

 

 

 

 

 

 

そんな時に

 

単位時間だったら”ある時間に”とかに書き換えちゃいましょう!

 

+αで少し口語っぽくしちゃいましょう

 

 

 

 

そうすると

 

 

 

 

”速度は物体がある時間にどれだけ移動するかの距離のこと”

 

 

 

とかに書き換えられます。

 

 

 

 

 

どうですか、少しはわかりやすくなったのではないでしょうか?

 

 

 

 

 

 

このようなことを

 

新しい言葉が出てくるたびにやりましょう!

 

 

 

 

 

まずは先ほど比熱を説明できなかった人は

 

いますぐ比熱で言葉の定義を確認しましょう!

 

 

 

 

 

ここまで読んでいただきありがとうございました。

 

物理はつまらない?!

んにちは! じゅんです。

 

 

 

前回は、

 

「物理は暗記科目なのか」

 

について書きました。

 

 

 

 

しっかり書いたことを

 

実践できているでしょうか?

 

 

 

 

 

 

今回のテーマは、

 

「物理はつまらないのか」

 

について書きたいと思います。

 

 

 

 

 

 

✓物理つまらない、、

 

✓物理何のためにやるの?

 

✓物理のやる気がでない、、

 

 

 

そんな人は今回の記事必見です。

 

 

 

 

 

今回の記事を読むことで

 

物理のモチベーションが上がり

 

問題に取り組みやすくなり

 

成績上がること間違いなしです!

 

 

 

 

 

 

まずお話したいのは

 

物理を勉強することでなにができるのか!

 

 

 

 

 

 

 

物理を勉強すると

 

 

 

 

 

未来を予測することができます!

占い師のイラスト

 

 

 

 

言ってしまえば、

 

物理というのは未来を見る学問なんです。

 

 

 

 

 

 

等加速度直線運動の3つの公式

 

覚えていると思いますが

 

あれも未来予測の一種です。

 

 

 

 

 

 

時間がわかれば物体の位置がわかりますよね。

 

 

 

 

これを原子一個一個で計算すると

 

未来にどこにどのように原子があるかわかります。

 

 

 

 

 

あなたも原子の集合体なので一つ一つ原子の動きを

 

計算することで

 

明日、あなたがどのように行動するのかわかるかもしれません^^

 

 

 

 

 

 

 

ほかにも、未来予測の例として

 

天気予報があげられます。

 

 

 

天気予報も今の雲を調べて

 

今後どのように動くか計算して

 

未来の天気を予測しています

 

 

 

 

 

 

ここまで聞いただけでも

 

物理を勉強するだけで未来がわかるなんて

 

ワクワクしませんか?

 

 

 

 

 

 

ほかにも、物理を勉強することで

 

知識という眼鏡を通して世界を見ることが

できるようになります!

赤青の3Dメガネをかけた人のイラスト

 

 

 

 

 

今までだったら、何でもない日常が

 

物理法則をしるだけで大変おもしろいことに変わります。

 

 

 

 

 

例えば、

 

虹を見つけたとき

 

物理を勉強していなかったら

 

きれいだな で終わると思います。

 

 

 

 

 

しかし、物理を勉強することで

 

虹一つを見るだけでも

 

(あ、虹は空気中の水滴に太陽光が当たって

 

光の波長によって屈折率が違うから虹色に見えるんだな、、

 

きれいだな、、)

 

 

 

と、たくさんのことを考えることができます。

 

 

 

 

「なんだ、ただ雑学に詳しい人になれるだけか」

 

そう思うかもしれませんが、

 

それは違います。

 

 

 

 

虹の例のように、

 

学んだことを日常の中にも見つけられると

 

世界が広がったように感じます。

 

 

 

これはとても楽しいことです!

 

 

 

 

 

物理法則は日常の中、いたるところに隠れています。

 

むしろ、世界は物理法則でできています。

 

 

 

 

 

 

あなたが住んでいる世界を知りたくないですか?

 

物理を勉強することで世界を知ることができます。

 

 

 

 

 

どうですかワクワクしてきませんか?

 

 

 

 

 

ひたすら問題集を解くのもいいですが

 

たまには問題に出てきたことがどのように

 

使われているのか知ることも

 

面白いと思います。

 

 

 

 

 

興味があったら是非調べてみてください。

 

 

 

 

ここまで読んでいただきありがとうございました。

 

 

 

物理は公式暗記ゲー?!

んにちは! じゅんです。

 

 

 

前回は、

 

「座標の取り方」

 

について書きました。

 

 

 

 

 

 

問題に適した座標を

 

使いこなせているでしょうか?

 

 

 

 

どんどん問題を解いて

 

適切な座標をとれるように

 

なりましょう!

 

 

 

 

 

 

 

今回のテーマは、

 

「物理は暗記科目なのか」

 

ということについてです。

 

 

 

 

 

 

✓公式を覚えるの大変だな

 

✓物理は暗記しなくていいって聞いたんだけど、、、

 

✓公式を覚えていないせいで点数が伸びない。

 

 

 

 

 

 

そう思ったことないですか?

 

 

 

 

 

 

 

ギクッとたそこのあなた、要注意です!

 

 

 

 

 

はっきり言って

 

公式をただ暗記していても

 

いつまでも物理の成績は上がりません。

 

 

 

 

 

公式をただ暗記すれば

 

50点などある程度の点数は

 

とれると思います。

 

 

 

 

逆に言えば、

 

公式をただ暗記するだけでは

 

ある程度の点数しかとれません。

 

 

 

 

 

そんなのは嫌ですよね

 

 

 

 

 

 

テスト返しの時に

 

頭のいい子の点数をうらやましく眺めているだけの状態から

喜ぶ人を羨む人のイラスト(男性)

 

 

 

 

クラスのみんなに褒められる

 

そんな点数を取りたいですよね!

 

 

 

 

 

 

今回の記事をよんで

 

みんなに褒められるようになりましょう!

 

 

 

 

 

では、公式を暗記しないなら

 

どうすればよいのでしょうか?

 

 

 

 

それは、公式を理解するということです!

 

 

 

 

 

 

「いや、そんなのやってるよ」

 

 

 

 

これを読んでるあなたはそう思ったはずです。

 

 

 

 

 

しかし、これをできていない人がほとんどです。

 

 

 

 

 

 

 

公式をノートに書く、教科書にマーカーを引く、公式を丸暗記する

 

 

 

 

これは公式を理解するとは言いません。

 

 

 

 

 

ここでいう、

 

公式を理解するということは

 

公式を自分で導出できる

 

ということです

 

 

 

 

 

 

これをできるようにするのが

 

物理が得意になる第一歩です。

 

 

 

 

自分はこれができるようになってから

 

偏差値が5以上も大幅に上がりました。

https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/b/buturi-gaku/20220107/20220107185327_120.jpg

 

 

 

 

公式を自分で導出できると

 

公式を丸暗記しなくてもよくなり

 

ほかの暗記科目に暗記の労力を回せたり

 

いいことしかありません。

 

 

 

 

 

では、どのようにやったらいいのか

 

 

 

 

 

まずは新しい公式があったら

 

教科書や参考書をみながら

 

その公式を導出してみましょう!

 

 

 

 

この際、教科書などをノートに

 

丸写ししてよいのですが、

 

注意してほしいことが2つあります。

 

 

 

 

 

一つ目は、面倒くさくてもはしょったりせず

 

自分で手を動かしてノートに書きましょう。

 

 

 

 

 

二つ目は、ただ丸写しするだけでなく

 

なぜそうなるのか、なぜその式変形をするのか

 

一行一行意味を考えて書きましょう!

 

 

 

 

 

それができたら以前の記事で紹介した

 

次元解析をして単位などにも注目してみましょう!

 

その公式が何のために、何を求めるものなのかわかるはずです!

 

 

 

 

 

ここまで出来たらその公式をつかう

 

問題を何題か解いてみましょう。

 

 

 

 

 

 

ここまでやればその公式は

 

あなたのものになっているはずです。

 

 

 

 

 

この練習を繰り返すことで

 

公式をただ丸暗記してどの公式をいつ使うかわからない

 

そんな状況から脱却することができます!

 

 

 

 

いますぐ実践しましょう!

 

 

 

 

 

ここまで読んでいただきありがとうございます。

 

 

 

間違ってる?! 正しい座標軸の取り方

んにちは! じゅんです。

 

 

 

 

前回は、

 

「次元解析」

 

について書きました。

 

 

 

 

 

 

 

実践できていますでしょうか?

 

慣れるのに時間はかかると思いますが

 

少しずつ練習を重ねて完璧に

 

単位を理解できるようになりましょう!

 

 

 

 

 

 

さて、今回のテーマは

 

「正しい座標軸の取り方」

 

についてです。

 

 

 

 

 

✓加速度や速度の符号ミスが多い

 

✓斜方投射の問題が苦手

 

✓座標軸の向きをどうすればいいかわからない

 

 

 

このように

 

力学の問題を解く際に

 

悩んでいるあなたが

 

 

 

 

簡単に当たり前のように問題が解ける方法

 

を紹介します!

 

 

 

 

 

 

今回のブログの内容を

 

実践しないと、

 

 

 

 

 

どれだけ勉強しても

 

いつまでも加速度の符号間違えを繰り返し

 

偏差値は50すら突破できないままです…

 

 

 

 

 

逆に実践することで、

 

 

 

加速度の符号で迷うことがなくなり

 

力学の点数が一気に上がり、

 

 

「どうやって問題といているの?!」

 

「なんか前より成長したね」

 

とクラスの友達に

 

 

言われるようになります!

 

 

 

 

 

では、その方法とは

 

 

それは”正しい座標軸の取り方を知る”ということです。

 

 

 

 

 

 

答えや式に数値を代入する際に

 

符号を間違ってしまう

 

そのような人は正しい座標軸の取り方をわかっていません。

 

 

 

 

 

座標軸さえ上手にとることが

 

できれば符号ミスは起こりません。

 

 

 

 

 

まず、前提として知っておいてほしいのは

 

座標はどのようにとっても良い

 

ということです。

 

 

 

 

 

しかし、どのようにとってもいいからこそ

 

上手なとり方とそうでないとり方があるんですね。

 

 

 

 

 

上手に座標をとるポイント①

 

・なるべく座標軸は

 少なくなるようにする!

 

 

f:id:buturi-gaku:20220113011416p:plain

引用:https://high-school-physics.com/how-to-determine-the-coordinates/



例えば、上の画像のような右向きに等加速度運動をしている物体を考えましょう

 

座標は自由にとっていいので上の図のようにとっても良いです。

 

 

 

 

しかし、解くときに気づくはずです。

 

x軸とy軸、両方向の運動を考えなきゃで面倒くさい、、、

 

 

 

 

その通りで、この座標の取り方はよくないです。

 

では、どうしたらいいか

 

 

 

 

 

 

 

正解はx軸を運動の方向と平行にとるということです。

 

 

 

 

 

そのようにすることで

 

y軸方向の運動がなくなりx軸一つの運動を

 

考えればよくなり、簡単になります!

 

 

 

 

 

これは、斜面の運動でも同様で

 

f:id:buturi-gaku:20220113012204p:plain

引用:https://high-school-physics.com/how-to-determine-the-coordinates/

 

 

このように座標をとるのではなく

 

 

f:id:buturi-gaku:20220113012246p:plain

引用:https://high-school-physics.com/how-to-determine-the-coordinates/

 

このように斜面に平行にx軸をとることで

 

y軸の運動を考えなくてよくなり

 

簡単になります!

 

 

 

 

 

 

上手に座標をとるポイント②

 

 

・一つの物体に一つの座標系を準備する

 

 

これは、

 

二つ以上の物体の運動を考えるときに意識してほしいです。

 

 

 

 

 

よくやってしまいがちなのですが、

 

二つ以上物体があるときは

 

 

 

 

 

二つ一緒に考えるのではなく

 

一つ一つに座標をとり

 

一つ一つ考えましょう!

 

 

 

 

 

 

この二つのポイントを意識するだけで

 

今後の問題の解きやすさが

 

変わってきます。

 

 

 

 

これを知ってすぐに

 

実践する人と

 

面倒くさがってやらない人

 

 

 

 

後者の場合

 

 

 

行きたい大学もいける大学も

 

いけなくなってしまうでしょう

 

 

 

 

 

そうならないためにも

 

いますぐに実践してみてください!

 

 

 

 

 

ここまで読んでいただきありがとうございました。