センター前に確認を!力学の解法の選び方の3ステップ


あなたは問題を見た時に、解法が頭に浮かびますか?

スクリーンショット 2014-12-14 15.02.12みなさんはエネルギーの保存に関する問題に慣れているかの?今回の問題は、わかっているかどうかをチェックできる、とても良い問題を用意したぞ!ぜひ挑戦してみよう!

問題

長さLの木材を図のように固定し、速さv0で弾丸を木材に向かって水平に打ち込んだところ、2/3Lの位置までめり込んで静止をしました。同じ弾丸を速さ2v0で打ち込んだところ、木材を突き抜けました。木材を突き抜けた後の速さを求めなさい。木材が弾丸に及ぼす力は弾丸の速さによらず一定とします。

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さて、どんな解法を使ってといたかの?今回は2種類の解説動画を用意した。
解いた人はご覧頂きたい。

解答・解説

これがエネルギーの保存を使った解き方じゃ!多くのものはこの解き方を使って解いたのかもしれない。
しかし、実はこの問題、

等加速度直線運動の公式

を使っても解くことができるんじゃ!
しかし、博士は研究をする時間になってしまった。

今から快速アーバンでぐんまに帰らなければいけない。
あとは助手にまかせよう!さらば!

ーーー

助手ケン博士ありがとうございました!助手の桑子です。

今回の動画はQ&Aとして、コノさんからの質問からはじまって解説をしたものです。
文字ではこちらで解説をしたのですが、動画でも合わせて解説をすることにしました。

力学的エネルギーの保存については、よく解くことができる生徒が多いのですが、
今回の問題のように抵抗力などが入ってくると、
苦手に思ってしまう生徒も多いかもしれませんね。

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今回はそんな外力がはいった場合のエネルギーの保存のたてかたに関する紹介動画でした。
博士が教えてくれたように、検討の方法としては、「エネルギーの保存」や「運動量保存」から
考えていくのが良いということです。

今回はエネルギーの保存が使えたので、これを使って解く方法での解説でした。

が!

実はこの問題、別解として時間の無い式で解く方法もあるんです。それがこちらです!

いかがでしたでしょうか?

実は時間の無い式とエネルギーの保存の式は同じ式だった!

という衝撃的なことがわかったのではないかと思います。

物理ではいろいろな解き方・考え方があります。
いろいろな道から解へたどりつけるように頑張っていきましょう!

編集後記

センター試験もあと1週間になりました。
これからは学力を上げるというよりも、規則正しい生活をおくって、
学力を落とさないということに注意をしてほしいとおもいます。

そのためにもぜひ行ってほしいのが、センターで自分が受ける教科・科目と
同じ時間帯で起きることです。

頭の回転する時間をあわせておきましょう!

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