物理学B金曜2006おさらい2

第2回おさらい

今日のおしながき

1. 運動の記述
   1. 質点の位置ベクトル
   2. 質点の速度ベクトル
   3. 質点の加速度ベクトル
   4. 次元
   5. ベクトルの演算

今日のまとめと反省

前回，当面の力学の目標として，「質点の運動の記述」を挙げ，質点とそうでないもの(例えば剛体)の違いを説明して終わった．今日は運動が位置の時間変化であるとするところから説明した．位置は座標で表すことにすれば，もっとも単純には位置ベクトルを用いるのがよい．高校のときに習ったベクトルをここでは積極的に使うわけである．時々刻々の変化を座標を使って表すことを例を挙げて説明した．その後で，「運動の予測」について考えてみる．キャッチボールをしたとしよう．どうしてボールをキャッチできるかというと，ボールがどこにとんでくるかを予測できているからである．実際にはそれを意識していることもないかもしれないが，ボールがどこに来るかはわかっているわけである．予測するためには何が必要だろうか．ある瞬間の質点の位置ベクトルがわかったとしよう．つぎにどっちに動くかは予測できるか?答えはNOですね．ボールの写真でだけをみて，どっちに動くかはわからない．それを知るためにはその時刻での速度が必要だと思い付くだろう．そこで速度を定義しておく．速度は無限小時間における平均変位とする．これは位置ベクトルの微分に他ならない．この速度ベクトルを使うと，ちょっと未来を予測することができる．さらにこの考えを使うと，速度ベクトルのちょっと未来が予測したくなって，そのために加速度ベクトルが必要になることがわかる．さらに．．．

きりがない．実は，しかし，この考え方の中には物理の要素が全く入っていないことに気づく．ここまでは冷静に考えれば算数の話をしているだけなのであった．物理では加速度に対して法則を与える．これは来週のお楽しみにする．そこで，物理では何をするのかが明らかになると思う．さて，講義では次元の話と，今日出て来たベクトルの演算をまとめて終わった．最後はスカラー積とベクトル積をバババーとしゃべってしまってよくなかった．途中でイタリア風和の記号の話をしたのが全くの余計であった．反省．

今日の小道具

実は今日の講義には全く関係無かったが，Rattle Backをもっていって実演した．物理を学ぶのに必要なのは不思議に思える気持ちだと言ったが，単純に不思議に思う気持ちを思い出してもらいたかったからだ．順々に教室から，ガタガタ聞こえるのはこっちとしては楽しかった．

今日の宿題

• 今日の内容の復習．特に今日配った練習問題をやってみてほしい．解答例はのちほど配ることにする．
• ベクトル積はあわてて進めたので，特にベクトル積でできるベクトルの方向と大きさについて少し考えておいて欲しい．

配布したファイル

Problem-1st.pdf(1244)

今日の質問

はtだけの関数? (<-数式はIEでは見えないかも知れません．Mozilla系のブラウザーで見て下さい)

変位ベクトルは何の関数かといえば，時間tと時間差Δtの関数ですが，それをいちいち書くのが嫌だったので，引数は書いていないつもりでした．平均変位(変位を時間差でわったもの)をさらに無限時間差極限をとったものとして，速度を定義しましたが，それは時間の関数であるので，その段階でv(t)と書いていたつもりでした．ところが，どこかで書いてしまっていたのですね．学生さんには上のような意図も含めて説明しました．

練習問題のEXPって何?

講義の後で，プリントの問題のExpとは何かと聞かれました．おお，なるほど．これはならっておらんのだな．これは指数関数というやつでして，eの何とか乗を意味しています．ってことは，Logも知らないわけかな．sin, cosはOKだよね．

今日の投票用紙の裏より

Rattle Back, 前でやってるとき見えずにイライラしました． 私も見れませんでした 私もです．後方からは高くなっててよくみえました．

それは悪かったです．もっと前に見に来るように指示すればよかったですね．

留学生ですので，ていねいに教えて下さい．

留学生でなくても，ていねいに教えますけど，きっと日本語の問題もあるのかもしれないですね．わかりにくいところがあったら，是非質問して下さい．

電子情報に進学したいが，IAじゃなくてIBをとったら大丈夫でしょうか(留学生です)．

ううう．正直わからん．Aでなくてもよいとは思いますけどね．

中２までしかやっていないので，何とかがんばってついていきたいです．

がんばってください．中２までしかやっていないことはあまり関係ないと思いますので，わからないことがあったときには，そのことが理由ではないと思います．でてきた疑問はどんどん潰して行ってすっきりしていれば大丈夫だと思います．

Rattle Backどこに売ってますか?

上の写真の赤いのはハンズ等で売っているようです．今日見せたのは売り物ではなくて，特注です．

HP見ました．いい感じのページですね．

ありがとうございます．昨年までは「手」でHTMLを書いていたのですが，最近はサボってwikiを使っています．見栄えがいいのはそのせいです．

授業中の実験面白かったです．

そのうちに講義の内容が面白かったと言われるようにがんばらなあかんですね．

ホームページおもしろかったです!!

これは見栄えではなくて，内容がおもろいということですね．よかった．

そのYシャツ下さい．

それはだめです．

重要な単語の鄰に英語の翻訳をかいてもいいですか?

これは貴重なコメントですね．気を付けるようにします．意図はありますかね．

ピンク似合いますね．

シャツ似合いますねー．

はっきりいって，勝負シャツです．なんのこっちゃ?そういうとこでなくて，講義内容がほめられないと．．．

大学がつまらすぎて死んでしまいそうです．助けて下さい．

私もね，大学入った頃そう思ったことがありましたよ．でも，それって，結局「自分がつまらい」ってことですよ．ドラゴン桜は東大に入れば人生が変わるといってくれたかもしれないけど，大学は別に君らにバラ色人生をくれるわけではないですよ．当り前だけど，この当り前のことに気付かなくて，「回りが悪いと思うと自分がつらくなる」(王貞治)わけです．つまらなければやめればよい．でも，その前にやること一杯あると思いますよ．つまらなくするのは，大学でなくて自分でしょ．

HPに講義ノートが掲載されていると嬉しいです．

そうですね．これは毎年言われるけど，毎年拒んでるんですよ．そのうち気がかわるかもしれませんけどね

次が身体なんたで忙しそうなんで延長はなしの方向で．

延長は絶対にしないって，初回にいったよね?!

物理は全然ダメなので，よろしくおねがいします．

こちらこそよろしくお願いします．でも，全然ダメってどういうことかな．生理的に受け付けないということかな．

物理を楽しく学びたい

もちろん，私も楽しく教えたいです．

ガリレオガリレイ

この前，NHKの「このとき歴史がどうした」とかで，ガリレオやってました．「それでも地球は動いているってのはなかった」というのだが，それは知られていなかったんでしたっけ．この前の選挙のときに総理大臣が演説に引用してましたっけね．まあ，そんなことは言われていなかったわけです．

わかわしいッス!

年齢は止めてますから．単に数えるのを止めただけですけど．

今日の雑談

• 今日の投票数は， 98でした．早速減っているではないか!!いけませんね．一回目の講義が悪かったと言うことか．
• 今日のアンケート:

物理を最後に学んだのはいつ?

• 有効回答数は80でした．

• 高校のときにとっていない学生もやはり結構いるのですね．それが現実ですね．私も高校のときに生物とらなかったから，その逆のようなことですね．理由は生物なんて面白そうに思えなかったからで，きっと物理なんて面白そうに思えなかったということでしょうね．

• やはり，最終回までには物理を面白いと思わせないといけませんね．

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