逃げていた単振動に朗報!シンプルなお絵かき殺法(高校物理)


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ぼくは学生のころ、
単振動を見た瞬間、問題を飛ばしていました。

でも実は、単振動は1本の解法ですべて解けるんです。
全部は教えられないけど、コツを紹介します。

あなたは単振動の問題が得意ですか?

受験生が苦手とする問題の1つに単振動があります。

それもそのはず、授業中で学校の先生がとくやり方と、
問題集にある解説がちょっと違うからなんですね。

単振動の解き方には好みがあります。

単振動はいろいろな解法への道があるので、
解説を書く人によって解き方が違ってくるわけです。

(これと同じようなものに、円運動の解き方があります。
円運動については遠心力を使った解き方と、
遠心力はひかずに運動方程式を使った解き方の
2つのパターンがあり、受験生が混乱する分野となります。)

とくにやっかいなのが、次の2点です。

1つ目が、エネルギーの式を組み立てるときに、
ある解答では位置エネルギーが入っているのに、
他の解答では位置エネルギーが入っていなかったりするようなところです。

2つ目が座標と長さの問題です。
問題で与えられた位置xの中には、マイナスが入っていることがあり、
そのときの原点から位置xまでの長さが−xとなることがあります。

そこでぼくとしては、常にベクトルは大きさと向きでわけて絵をかいていき、
絵をたくさん書きながら解く方法を生徒におすすめしています。

動画にまとめましたので御覧ください。

物理演習の授業では、その方法について、何度も何度も繰り返し行いました。

書く絵として、

自然長、つりあいの位置、物体の初期の位置、ある距離xにいるときの位置

の4つの絵を書いてやっていってほしいと思います。
動画で解説をしたので、参考にしてみてください。

慣れればどの問題でも、これと同じ解き方で解けるようになります。

問題作成者からすれば、
円運動や単振動は受験生が混乱しているので、
逆に言えば理解しているかどうかが聴きやすいところです。

ぜひ自分のやり方を一つおぼえて、
単振動を得意にしてほしいと思います!

今日のオススメ

橋元流は、すっ飛ばして書いているので、なぜ力学的エネルギーに位置エネルギーに
位置エネルギーを入れないのかについては触れられていません。

でも、上の解法がよくわかれば、橋元の本をもう一度読んでみると納得するはずです。

ぜひ読んでみてね!

橋元淳一郎の物理橋元流解法の大原…
橋元 淳一郎

次の科学のタネ

物理基礎を受験で使う生徒に向けて書きました。そろそろ発売間近です。

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7月15日文系・物理基礎・受験生に朗報!

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