"物理基礎・物理" 単位が鍵!勉強法をマスターしよう!

南流山校・

物理を制す

 

 

物理は難しい??

 

みなさんこんにちは!
流山市の大学受験専門予備校、武田塾南流山校の校舎長長野です。

今回のテーマはズバリ 「物理」 です。

理系の学生の中には物理が伸び悩んでいるせいで進路を変えたり、
志望学部を変えることを視野にいれていたりする受験生もいるのではないでしょうか。

武田塾では「わかる」を「できる」にすることをテーマに指導を行っていますが、
この物理という科目、そもそも「わかる」に到達することがぶっちぎりで難しい科目です。

なぜ物理という科目を難しいと感じてしまうのか?
どうすれば克服できるのか?

物理が好きすぎて受験生時代物理ばっかりやってしまった私が贈る、
とっておきの物理学習法をお伝えします。

3つのポイントを押さえて、今日から物理の力を加速度的に上げていきましょう!
センター試験満点も夢じゃないぞ!

 

 

・ポイントその1 科目の特性を知れ!

 

自分が学んでいる科目の特性を知ることはとても重要です。
むしろ、特性を知らずに物理を学ぶと痛い目に遭います。

理科の科目としては他に化学、生物、地学があります。

その中でもこの物理という科目、ダントツで暗記する要素が少ないです。

その代わり、高い理解度を問われます。
先程も述べましたが、「わかる」ことすら難しい科目なのです。

しかし、それは「わかる」ために必要なことを知らないからです。
これは、 "ポイントその2" でお話しします。

まずはネガティブな要素から入ってしまいましたが、当然物理ならではの良い特性もあります。

それは「理解してしまえば抜けにくい」「得点が安定しやすい」ということです。

暗記が重要な科目は、どうしても小まめな復習が必要になります。

その点物理という科目は、一度マスターしてしまえば「解き方」をおさらいする程度で十分です。

では「わかる」そして「できる」ためにはどうすればいいのかは、次のポイントで!

 

 

 

・ポイントその2 単位を使いこなせ!

 

数学と違うのは?

 

物理は式を立て、計算をすることによって解を得る問題がほとんどです。
この流れは数学と同じですね。

ただ、数学はできるのに物理は苦手、なんていう受験生は多いのではないでしょうか。

高校物理と高校数学の間には決定的な違いがあります。

それは物理の問題には「単位」がついて回るということです。

ここで「高校数学」と表現したことには理由があります。

小学生の時に学んだ算数や、中学校での数学を思い出してください。
こんな問題はありませんでしたか?

 


Aさんは速度4キロメートル毎時で歩き、Bくんは速度15キロメートル毎時で自転車をこいでいます。
AさんがO地点を出発してから30分後にBくんがO地点を出発して同じ道を進んだとき、何分後に追いつくでしょうか?

 


こういう問題、高校数学になると全く扱わなくなりますよね?

なぜなら、物理学として扱うからです。

物理学とは、単位学なのです。
身の回りの現象を扱うためには、単位が必要なのです。

ということは、その「単位」をマスターすることこそが、「物理」をマスターすることに繋がるのです。

 

単位は言葉で理解する

さて、ここから先は具体的な話をします。

まず物理において最初に学び、なおかつここで脱落してしまう高校生の多い「力学」での単位。

その中でも力の大きさを表す ニュートン(N)は、非常に重要な単位です。

では、このニュートン(N)を「基本単位」を用いて表せと言われたら、できますか??

基本単位とは、力学範囲においては

・メートル m
・キログラム kg
・秒 s

この3つが主に使われます。

実際にこの3つをつかってニュートン(N)を表してみましょう。

N=kg・m / s^2


「s^2」はsの二乗です。
これを読み上げると「ニュートンイコールキログラムメートル毎秒毎秒」となります。

この「ニュートンイコールキログラムメートル毎秒毎秒」という表現のまま覚えてしまうことが落とし穴なんです!

 

もう一度考え直してみましょう。

そもそも力の大きさってどう表せばいいんでしょうか。

ニュートン(N)という単位を言葉で表現するとこうなります

質量1kgの物体に働き、1m/s^2の加速度を生じさせる力

加速度を生じさせるって……なんだ???

まずは疑問を持ってみてください。

そうしたら次は、

「加速度って何だっけ?」

となります。

 

加速度とは、単位時間当たりの速度の変化率である

 

はい出ました、単位時間!変化率!

言いかえてみれば「決まった時間の間にどれだけスピードが上がるか」が加速度です。

だから加速度の単位は「メートル毎秒毎秒 m/s^2」

つまり「速度 メートル毎秒 m/s をさらに時間で割ったもの」なんですね。

こうやって単位をどんどんかみ砕いていくと、ニュートン(N)という単位の正体が少しずつ明らかになってきます。

ではこれをふまえて、もう一度ニュートン(N)を言葉で表してみましょう。
なるべく学問的は表現をさけて表してみます。

 

1キログラムの重さの物体のスピードを、1秒間の間に1メートル毎秒速くするために必要な力

 

ここまでの表現が出来て、ようやく物理を学ぶスタートラインに立てます。

あらゆる単位を、基本単位を使った形に書き換え、そして言葉で表現してみるのです。

ジュール(J)は「熱量」とも「エネルギー」とも言います。
エネルギーということは、運動エネルギー「1/2 mv^2」と単位が同じはずだ!

mv^2を言葉で言い換えていくと

「質量mに速度vの二乗をかけたもの」

「キログラムにメートル毎秒の二乗をかけたもの(kg(m/s)^2)」

「キログラムメートル毎秒毎秒(kg・m/s^2=N ニュートン)に、メートルをかけたもの」

つまり、ジュール(J)という単位は

「N・m(ニュートンにメートルをかけたもの)」

ざっくり言うと

「1ニュートンの力が、物体を1メートル動かす際に必要な仕事、エネルギー」

です。
厳密には仕事とエネルギーは全く同じものではないですが、ここでは割愛します。

あくまでもこのくらいの説明ができるということが、物理において「わかる」ことになるのです。

ただ、ここまで単位を使いこなすことができれば、そのあとは加速度的に伸びていきます
そこまでが大変、というお話です。

 

・ポイントその3 とにかく根気強く学べ!

 

ポイント1、2を踏まえた上で言えることは。

とにかく根気強く学べ!

ということです。
物理は確かに難しいです。
壁にぶち当たります。

でも、その壁を乗り越えれば大きな武器になります!

私が大学受験で物理を学んだのはもう10年以上前のことですが、
今でも問題と解説を軽く読むだけで理解できます。

マスターしてしまえば本当に抜けにくい科目なんです!

もし「伸び悩んでる」「参考書の問題は解けるのに」と思っている受験生がいたら、
もう一度"ポイントその2"に書いていることを読んで、そして実践してみてください。

自分が今まで解いてきた問題は、言葉で説明できるくらい理解できているのか?

それこそが、物理が「できる」ということです。

 

今後、実際の武田塾のルートに沿って一冊ずつ参考書の紹介をしていく予定です。
乞うご期待!!

 

2019年10月 追記

 

参考書紹介シリーズ連載スタートしました!

【武田塾ルート参考書シリーズ】リードLightノート物理基礎・物理

【武田塾ルート参考書シリーズ】 物理のエッセンス シリーズ

 

 

 

 

 

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