ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。
スマホで学ぶ！物理の「波」の世界
こんにちは！理科教師の桑子研です。物理が苦手な生徒のために、iPhoneなどのスマホで学習できるコンテンツを書きました。物理を理解するには、一人では気づきにくいちょっとしたコツを知ることが大切です。今回の記事は、そんな「親切な友達や先生」の代わりになれるようにまとめました。特に、多くの生徒が苦手意識をもつ「波」について、一緒に学んでいきましょう！
第１章
#01 波でもっとも大切なある一つのこと
#02 波でつまずく２つのグラフ
#03-1 ５つの物理量
#03-2 確認問題 波の物理量とグラフ
#04 ２つ目の波「縦波」とは？
#05 縦波を横波で表す？
#06-1 横波から縦波に戻してみよう！
#06-2 確認問題 止まっている媒質はど〜れだ!?
#07 波の子供「素元波」
#08 素元波で回折を考えてみよう！
#09 波の重ね合わせの原理
#10 波の反射「自由・固定端反射」
#11 ２つの反射をどうやって解釈する？
第２章
第３章
身の回りにあふれる「波」の世界
「波」と聞くと、何を思い浮かべますか？多くの人は、海の波を想像するでしょう。しかし、波の性質を持つ現象は、海の波だけではありません。身の回りには、私たちが意識せずに使っている「波」がたくさんあります。
- 救急車の音：近づくと高い音に、遠ざかると低い音に聞こえますよね？これは「ドップラー効果」と呼ばれる、音の波の性質によるものです。
- シャボン玉の虹色：シャボン液は透明なのに、光の干渉によって虹色に見えます。これは光が「波」としてふるまうことの証拠です。
- スマホやラジオの電波：携帯電話やWi-Fiは「電磁波」という波を使って通信を行っています。
- メガネや虫眼鏡：レンズを通る光が屈折し、像を作るのも波の性質が関係しています。
- 地震速報：縦波と横波の違いを利用して、揺れが来る前に警報を出します。
このように、波は私たちの生活と密接に関わっています。でも、物理の授業で波を習うと「難しい！」と感じる生徒が多いのも事実です。その理由は、波が時間とともに動いてしまうこと、そしてサインやコサインといった数学の知識が関係してくるからでしょう。
波を理解するコツ
でも、大丈夫！波の面白さと理解のコツを一つ一つ説明していきます。
- 波の基本を押さえる
- 波には「振幅」「波長」「周期」「周波数」といった基本的な用語があります。まずはこれをしっかり整理しましょう。
- イメージを持つ
- 数式だけで考えると難しくなります。例えば、水面に小石を落としたときの波をイメージすると、波の広がり方が分かりやすくなります。
- スマホを活用する
- YouTubeで「音のドップラー効果」や「光の干渉」を検索すると、実験動画がたくさん出てきます。スマホを使えば、教科書だけでは理解しにくい部分も直感的に学べます。
- 問題を解く
- 実際に問題を解いてみることで、波の計算や法則が身につきます。簡単なものからチャレンジしてみましょう。