【作業ログ】坂間の物理・基礎テキスト制作・体系物理

坂間の物理

▼Ex16 ばなでつないだ2物体の自由落下
・解説は2物体で運動方程式をたて連立する解法であった.
・私は重心からみて単振動とみなす解法を用いた.
・どちらが一般的なのだろう.

・グラフ自体は、通常の単振動のグラフに,自由落下の速度や変位を合計すれば,割と簡単に書ける.
・解説にある『細かい計算をしないで大体のかんじ』をつかむことが大切,という部分を受験生には伝え,練習する機会を作りたい.

▼Ex 17 平面での2物体の衝突
・典型的な問題だけれど計算が大変.練習が必要.
・粒子の持つ内部エネルギー(分子の運動,つまり熱運動など)を含むエネルギー保存則をたて,内部エネルギーに変化がないときは弾性衝突,内部エネルギーに変化があるときは非弾性衝突とするのは,大切な解釈.
・初めて習うときは,衝突の際の変形や発熱で,エネルギーがロスする,ということしか言えないので,熱を学習後に,この話を扱ってもいいだろう.

▼Ex 18 鉛直面での円運動
・オーソドックスな問題であった.
・進行方向の運動方程式は解けない,ということは生徒はよくわかってないと思うので何度も伝えたい.
・つりあいの式を立て始める生徒もいるくらいなので、教員と生徒の常識にはズレがある.

基礎テキスト制作

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・コイルの過渡現象の部分のテキストを手直しした.
・初学時に扱うべきものなのか,迷いがある.

体系物理
熱 §2 熱力学第一法則と比熱

・ばね付きピストンでの状態変化の際に,気体のした仕事をどのように計算するか,教員によってかなり差異が出ると思われる.

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・1番シンプルなのはP-Vグラフの面積だろう.
・次に出てくるのがエネルギー収支だろう.

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・エネルギー収支の式を立てる際に,私は「気体」と「それ以外」に分けている.
・しかし,「気体+ピストン」と「それ以外」分ける人も多いと思う.

・例えばこの装置を鉛直方向に置いた場合はピストンが重力による位置エネルギーも得るので,それをエネルギー収支に入れないといけない.
・すると,「気体+ピストン」という形でエネルギーを考えていると,系の中で内部エネルギーと力学的エネルギーが混ざるので,少しややこしさを感じるかもしれない.

本日は以上です.
暑い日が続きますが,体に気をつけて過ごしていきましょう.

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