物理苦手な人必見 物理のアプローチ 公式証明編
こんにちは、みしゅたです。
今日は引き続き苦手な人の多い物理について書いていきたいとおもいます。
公式について前回グチグチ言ったので今回から公式の証明をメインにしてあげていきたいと思います。
私の中で物理は去年、最も偏差値の上がった科目なので、是非皆さんにもゴリゴリ偏差値をあげていただきたいです。
物理のアプローチ
みしゅたの物理の記録とこれから
自分は物理の偏差値は現役時代、半年で偏差値9も上がりました。加えて、センター試験では85点(過去問では90超えていることが多かったのですがやはり本番は違いますね)でした。
1番得意だったのは電気で、次に力学、波動、熱、原子の順番でした。
この中で1番習得に時間がかかったものは力学だったので今回は力学について書いていこうという結果になりました。
力学については連続で3回書いた後。電気に移ろうと思っています。
公式証明 加速度運動Ver
公式証明に移る前に抑えときたい文字とその定義について書きます
- 初速度 V0
- 加速度 a
- 変位x
1初速度
初速度とはt=0の時、対象物体の相対速度である
つまり観測者から見た物体の速度ですね
これが相対速度であることに注意しましょう
2加速度
加速度とはある時間における1秒間における物体の相対速度変化である。
ここでも加速度は相対速度から生まれていることに注意しましょう。
3変位
ある時点からある時点までの物体の移動距離である。
これは普通ですね。ただ変位は後々単振動などにも出てくるのでしっかりと覚えましょう。
1 V=V0+at
物理をならい始め、最初に習う公式ですね。
この式について定義に則って式の意味について考えていこうと思います。
さて求めるものはある時点tにおける物体の速度です。
先程確認したようにV0は物体が最初に持っている速度ですよね。
ここにatを足す訳ですが、この文字に文字の定義を当てはめましょう。
時間あたりの速度変化×時間=合計の速度変化
そして
合計の速度変化+最初の速度=最終速度
となるわけです。
2.x=Vot+1/2at^2
ここでは、積分の考え方をもっと分かりやすく、適応していこうと思います。
まずゼロから1秒目では秒速1mとし1から2秒目には秒速2m...と段階的に増えるとします。
そうしたと変位はどうなるでしょう?
1+2+3+4+5+6+7+8.....
と増えていきますね
グラフはこんな感じになるはずです
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変位はこのグラフの下の部分の面積に相当することがわかりますか
(グラフの書き方とか知らないのでこれで許してw)
つぎは0から0.5を秒速0.5m、0.5秒から1秒までは秒速1mと増えていくとします
変位は
1/2×(0.5+1+1.5+2+2.5+3+3.5+.....)
となりますね
このように一つ一つの幅を少なくしてどんどんy=xのグラフに近づけていきます。
さて、ほとんどy=xのグラフに近づいたとします
この時の面積も同様に計算可能なはずです
これが極限、積分の考え方です
同時に変位の求め方になります
(説明クッソ下手ですみません。ほかの人でもっときちんと紹介している人に倣ったほうがいいですw)
そしてグラフの横軸はt縦軸はvなので
Vo=0の時は三角形
Voがあるときは台形として計算できます
なので台形として計算すると
1/2(Vo+Vo+at)×t=Vot+1/2at^2となります。
3.V^2-Vo^2=2ax
この式に関しては上の二式を連立して出たものなので省略します
ぜひ皆さん3式目も連立して求めてみてくださいね!
今日の記事はここまでです。
今回は長かったですねw
また二日後にお会いしましょう!