第10回のおさらい

今日のおしながき
  1. 仕事とエネルギー
    1. 仕事と運動エネルギー つづき
    2. 保存力と力学的エネルギー保存則
今日のまとめと反省

今日も先週のプリントの修正から行う.まあ,練れていないプリントなのが, バレバレでよくないのだが,それでもちゃんと指摘をくれる学生さんがいるのは助かる.今日はここにあまり時間を取られないようにパッパとやる.

今日の講義の内容は,先週の続きで,仕事の定義と運動エネルギーの関係から議論する.仕事の定義をよく見たり,あるいは最初のやりたかったことを考えると,「軌道に垂直な成分は何をしているか」という疑問は持つはずもないかもしれないが,そこを説明することで改めて仕事は何を計算しているかを考えてみる.等速円運動の時の力は全然働かないのである.納得である.次に働く例と,マイナスに働く例を示す.最初は自由落下の問題.これは仕事も計算できるし,運動エネルギーの増減も計算できる.どっちもやってみて,等号であることを確認する.ここで示したことは,極めて当り前なことだけども,どのように当り前かを正しく認識することも大事であろう.斜めの落下の問題を宿題として出したが,これもまたよい練習問題だと思う.2つ目の例は,等速直線運動している質点が抵抗を感じて静止する例を考えた.仔のときは仕事を直接計算するのは難しいが,右辺の運動エネルギーを計算するのは簡単である.等式のいいところは,どっちを計算してもよいところである.ここからマイナスの仕事が出てくる.働かないよりももっとタチがわるいのか.

次に,力の性質を区別するために,保存力なる力を提案する.ほとんど天下り的に聞こえたかも知れないが,まず保存力の定義を書く.仕事が経路に依らないときにその力は保存力という.そこから言える簡単な帰結として,「力が保存力ならば,閉じた経路について,仕事はない」と言える.仕事が経路に依らないので,ポテンシャルエネルギー(位置のエネルギー)を定義できる.ここから,力学的エネルギーとして,運動エネルギーと位置エネルギーを合わせたものを考えると,保存していることがわかる.例えば,自由落下の場合は,重力による位置エネルギーを運動エネルギーに変換していることがわかり,その合計は時間に依存していない.また,ばね振動の場合も,ばねのポテンシャルエネルギーと質点の運動エネルギーは時々刻々依存していない.このあたりは,また来週お話することにする.

最後にもう残り時間が5分だったが,おもちゃを見せて,みなさんを困惑させておわった.せっかく,エネルギー保存則を学んだんだけど,ボールが飛び跳ねる過程で最初の位置エネルギーを越えて,より高く跳ね上がるボールは最初より多くの位置エネルギーを獲得したようにみえる.そんなおもちゃを披露した.困惑したかなー.

今週の配り物:
レポート2の解答例とレポート問題3です.レポートの締め切りは,三週間後の7月8日とします.
今週の小道具:
すっとびボールとその仲間
今日は「すっとびボール」をもっていく.右の写真(携帯で撮ったので写りが悪い)の多段階に連なっているだんごのような「すっとびボール」は中村理科さんの商品で,実によく「すっとび」ます. 同様なことは,テニスボールとピンポン玉でもできる.実際に机の上でやってみた.迫力は少々欠けるが,基本的には同じことが起きている.他のものでもできるので,是非自分でも遊んでみてほしい.さて,これはエネルギー保存則を破っていないだろうか?
今週の宿題:
  1. 斜め落下運動のときの仕事 (3秒一級)
今日の質問:
今日もまたいつもとは違う学生さんが質問に来てくれた.これもまた嬉しいことです.
mv v'=(mv2/2)'がやっぱりわからん.

落ち着いて説明しなおす.最後の方は,なんだか「不思議に思っちゃいかん」というような説得モードになっていた.それでは本当はいけないはずなんだが,なんとかスッキリしてもらえたかな.

「わかったと思う」ということはどういうことなんだろうかと,改めて考えてしまう.上の件を補足すると,「不思議に思っていることはこういうことと同じなんだよ.後者は不思議に思わないだろう」のような感じであった.わかるとは,既知の知識との類推を得ることなんだろうか.必ずしもそれだけとは思わないが,我々が日常的にすっきりと分ったと思うのは,そういうことが多い.私の知合いに,一見異なるものが同じに見える天才的な才能を持っている人がいる.なんでもお見通しって感じなんだよな.

仕事は,何を積分している.

えーと,なんだったけかな.

レポート2ー1.力の向き?

「おれはこう思うが,どうして間違いか?」という感じの質問であった.最初の考え方は間違っていないが,式にしたときに足りないところがあった.こういう自分の考えを持ってきてくれると,問題は解決しやすい.

自由落下のエネルギーのグラフ,なんかヘン.

ガビーン,確かに.気持ちは伝わっただろうけど,グラフの横軸の向きが悪かった.また,来週捕捉します.

今日の雑談:
他にレポート3つ+テスト1つあるのに...また増えた(泣)

そうなんですか.レポート大変ですね.

他に…7つ‥

がんばってください.

今日朝きいた問題が解決したら,HPの掲示板にのせておいてもらえないでしょうか...今週末こそ線形微分方程式の解法をマスターしてノートに書いたことをちゃんと理解したいので...すみません.m(__)m

講義の前にもそういわれていたので,とりあえず,解答だけでなくて,その過程も追記してみました.やっぱり,同次形の練習問題の解答は合っていました.どうでしょうか?さーて,週末に進展はあったでしょうか?

この間のレポート3番.ジャンプするときの話しかと思って,解いたのに...頑張って考えたのになぁ.

いやいや,ジャンプするときの話ですよ.

え,そうじゃないの?

そうだよね.今日喋ったことに,誤解されるようなところがあったけ?

他にレポート3つ+テスト1つ+発表1つあるのに...

レポート大変なんですね.発表って何?

遅刻してすいません.

いえいえ,大教室の講義ではそれほど目立ちませんから,あやまるほどのことではありません.静かにそーと入ってこれれば,講義中のおしゃべりよりは断然罪は軽い(ほとんど無罪). よく考えてみると,本当に損しているのは自分なのだろうから,自分に誤るべきかな.

野茂200勝すごいですね.

私が野茂ファンと知ってのことかな.本当にすごいことだと思います.プロだと思います.近鉄ファンだった私は大学生のときに,まだドームでなかった西武球場に宿敵西武戦をたびたび見にいきました.お金が無かったので,いつもレフトの芝生席でした.運悪く野茂の先発にはあたったことがなかったのですが,試合前にはいつも野茂はグランドを走っていて,外野席のちかくでゴムを引っ張っていました.努力なしにはなしえない記録なんだと思います.

野球ネタなんだけど,最近気になっているのが朝日新聞の衣笠の記事.みなさんはしらないかもしれないが,衣笠は広島カープの一時代を築いた名選手である.その衣笠の「鉄人の目」(だったか?)というコーナーがとてもよい.清原のこととか,交流戦のこととか,この人の文章からは野球への愛がヒシヒシと感じられる.20代のころは「愛」なんて,なんだか恥ずかしい言葉だと思っていたけど,30代になって段々その意味がわかって来たような気がする.どんな業界でもそうだと思うけど,結局一番際(きわ)のところで支えているのは「愛」なんだと思った.

またレポートですか...(泣;)しかもサイコーに難しいんですか...えーん.

まあまあ,そんな泣かずにゆっくり考えてみてください.

Ft=P?

次元はあっているけど,違います.でも,これは前回のレポート問題のことを想定しているだろうか?tが短い時にはよい式になっています.

ようやく教科書(参考書)買いました.がんばります.

がんばってください


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