ハイどうも✋ミスタートーゲです✋
今日のお話は物理基礎の、
「仕事とエネルギー」 を、なるべく噛み砕いて、サラッと読めるようにまとめました。
授業で聞いてもピンとこない人は、この記事で一度リセットしていきましょう。
■ 1. 「仕事」とは、力がどれだけ活躍したかの指標
まず最初に、物理でいう「仕事」は、
アルバイトのシフトの話ではありません。
▼ 仕事の式
W = F × x
（力）×（力の向きに進んだ距離）
ここ、めちゃくちゃ大事です。
生徒がよくやりがちなのは
「進んだ距離」をそのまま計算してしまうこと。
そうじゃない。
“力の向いている方向に、どれだけ進んだか” です。
物理は方向のある世界。
これを理解できると一気にクリアになります。
■ 2. 仕事は「正」「0」「負」で性格が変わる
私が言うのは、
“仕事の符号がわかると、エネルギーの流れが読める”
ということ。
● 仕事が＋（正）
力の向きと動く向きが同じ。
→ エネルギーを「渡す」。
→ 物体が元気になる。
● 仕事が0
力と動きが直角。
→ 方向は変えるけど、速さは変えない。
→ エネルギーはそのまま。
向心力はこの典型。
● 仕事が−（負）
力の向きと動きが逆。
→ エネルギーを「奪う」。
→ ブレーキ効果。
摩擦はいつも“良くも悪くも頑張り屋さん”なので、基本的に負の仕事です。
■ 3. 位置エネルギーは「基準点をどこに置くか」で変わる
▼ 位置エネルギー
U = mgh
ここでミスタートーゲが声を大にして言いたいのは、
「高さhは、あなたが決めた基準からの高さ！」
ということ。
“地面からの高さ” と決めてもいいし、
“机の上を基準” と決めてもいい。
でもどこを基準にしても、
エネルギーの変化だけは同じ。
だから物理では「絶対値」より「変化量」が物を言います。
■ 4. 運動エネルギーは「後−前」で考える
▼ 運動エネルギー
K = 1/2 mv²
ここだけはクセにしてほしい。
-
K1：変化する前
-
K2：変化した後
-
ΔK = K2 − K1（後−前）
物理は“変化を見る学問”。
変化前と変化後で式を立てるのが大切！
■ 5. 弾性エネルギーはばねの元気度
ばねを縮めると元気が溜まり、手を離すと「元気を返してくる」わけです。
▼ 弾性エネルギー
Es = 1/2 kx²
xが大きいほど急増します。
2倍に伸ばしたら4倍のエネルギー。
ばねは意外とエネルギー界の“沸点低め”です。(意味がわからなかったらすいませんm(__)m)
■ 6. 最重要！「仕事＝エネルギーの変化」
私が物理の本質として一番伝えたい式がこれ。
▼
W = ΔK = K2 − K1
力がした仕事は、
物体の運動エネルギーの増減として現れる。
だから、
-
正の仕事 → エネルギーが増える
-
負の仕事 → エネルギーが減る
問題の意味が読めるようになるのはここが理解できてから。
■ 7. ミスタートーゲ式まとめ
✔ 仕事は「力がどれだけ活躍したか」
✔ 正・0・負でエネルギーの流れが読める
✔ 位置エネルギーは基準点の選び方が命
✔ 運動エネルギーは“後−前”
✔ 最後はこれ：W = ΔK
ここまで読んだあなたは、
もう半分以上“物理できる側の人”です。
もっと深めたいなら、
練習問題や、図解教材も作れますので言ってください！
ではまた次回✋
0 件のコメント:
コメントを投稿