【看護学生の物理の質問】θがどこにくるのかわからない!

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大学生も困っている

リメディアル教育とは、「大学教育を受けるにあたって不足している基礎学力を補うために行われる教育」(wikipedia)のことです。看護系の大学で、物理が苦手な学生が多いということで、以前リメディアル教育に関係する教科書『まるわかり基礎物理』(南山堂)という本を書きました。お陰様で毎年少部数ですが出ているようです。

看護系の学生にとって物理を知るということはとても大切で、介護棟のボディーメカニクスや、点滴を行うための器具の圧力の読み方など、いろいろな場面で物理の知識が必要になるそうです。

そんな看護系に進んだ卒業生から、質問を受けることがありここにまとめておこうと思いました。高校で物理を教えていても、かなり多く質問を受けることですので、いろいろな方に参考になると思います。

θの移動がわからない!

力の分解をつかって、斜面上の物体の運動や、力のモーメントを考えるときに、問題文で与えられた角度θが、どこと対応するのかがわからなくて、sinとcosがひっくり返ってしまう生徒がよくいます。

先日も模試の問題をもってきて、質問に来た生徒がいました。

例えば次のような斜面と、力のモーメントの図があったとします。

斜面上での物体の運動

力のモーメント

問題文で上の図のように、45度に近い角度が示された図が描かれているは要注意です。たしかに重力を分解してみると、どこにθがくるのかが、よくわかりません。

どこにθがくる?

サインとコサインどっち?

図をかき直そう!

このような場合には、三角形の相似条件を使って考えていくことが一般的ですが、与えられた図を極端な図にして描きなおすことをすすめています。例えば、斜面の図の斜面の角度を極端に小さくしてみます。

  

 すると、重力を分解したときに角度の小さな尖った部分がθだということが推測できます。またθを極端に大きくして、図を書き直しても良いでしょう。例えばさきほどの力のモーメントに関する問題ですが、θを大きくして描いてみましょう。

これなら、どうみてもθの位置がわかりますよね。

このように、問題文で与えられている図が45度のようなあいまいな図の場合は、図を書き直して、角度を極端な状態(30度や60度など)にしてみましょう。θの移動が相似条件をつかって考えるよりも、その様子でわかります。

ちょっとしたことなのですが、物理の初歩でつまづいている人は、お試しあれ!

続きの質問についてもこちらに書きました。

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医療系・看護学生用のやりなおし教科書「まるわかり基礎物理」は高校物理を復習しつつも、一歩先の大学での物理も入ってきます。現場ので授業を教えている久留米大学客員教授の時政 孝行先生に監修にはいってもらい、一部執筆をしてもらいました。

ボディーメカニクスなど面白くかけていると思います。医療系の学生・看護学生は参考にしてみてください。ぼくも医療系の大学生に教えてるような機会がほしいものです。困っている学生が多いので、喜んでくれるかな(^^)

科学の情報はこちらにも掲載しています。


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プロフィール

桑子 研
桑子 研(くわこけん) 1981年群馬県生まれ。共立女子中学高等学校の理科教諭を務めるかたわら、サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など科学啓蒙書・参考書・絵本など10冊。東京書籍の教科書編集委員・ナリカサイエンスアカデミー公認講師。

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