おはようございます。愛知県一宮市の一宮市民会館で、達成型個別教室を開いているフミ先生です。



今日のタイトルは「エネルギーって何?」です。

一通りの説明を受けた後で、ここがわかりにくいと感じた中学生は、おそらく優秀です。

大丈夫です。

一般的にエネルギーというと、注入したら、また復活みたいなイメージがあります。

けれども、理科(物理)で出てくるエネルギーは、保存則があります。

復活どころか、エネルギーの総和は減らないなんて、感覚的にも分かりにくいのかもしれません。

エネルギーがわかりにくい一番の原因は、小中学生には「証明」のしようがないからです。

最初から

運動エネルギーはこういうもの

位置エネルギーはこういうもの

あわせた

力学的エネルギー+位置エネルギー=力学的エネルギーは一定

とくるから、丸暗記的にくるからです。

実際に、きちんと説明するためには、微積分の知識が必要になってきます。

微積分を習うのが高校数学Ⅱです。

さらに、運動方程式が必要です。

運動方程式は、微分形式で書くことができるのですが、これを積分していくとすっきりと証明できます。

しかも感動的に。


つまり、まとめると、

微積分をきちんと習うまで、ごまかしの説明を受けるしかないのです。

(もちろん先生はできる範囲で頑張っています!)

分かりにくいということはそこをきちんと見抜けているということです。


でも、実際に問題を解き始めると、力学的エネルギーの保存は便利な公式となりはて、

そういう見抜いていたときも忘れて、簡単じゃんになってしまう。

本当は分かっていないのに、分かったつもりになってしまう。

こういうところは注意してもいいですね。



最後に。

中学生でも、ある程度は証明ができる可能性もあります。

それは、「移動距離が面積で表せる」という知識を使います。

これを前提とすると、こういうことかなという感じまで行ける可能性があります。

ただ、符合のところで、「あれ?」ということになるかもしれません。

でも、このときに、さらに深まる可能性もあります。

時間の余裕があれば、やってみてください。

無理はせず、マイペースで。













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