等加速度運動�@（物理への導入と単位）

１．導入

私：「中学理科でどの範囲が物理だかわかりますか？」（中高一貫校です）
「ばね」「電気」「滑車」「等加速度運動」「光」･･･と答えていきます（結構忘れてる･･･）。
高校物理は，「力学」・「波動」・「電磁気学」・「熱力学」の範囲であることを伝えます。 （原子物理はうちの学校ではやっていません）

大学では，大きいところでは宇宙，小さいところは原子のなかと幅広いことを扱います。 僕は高校時代に「なんで人間は生きているか？」というところから， 「宇宙を考えると人間はちっぽけなだなー」とか「原子でできている人間が笑ったり泣いたりするってすごいなー」 なんて考えて，物理学科に入学しようかと考えました。 （結論はわからないけれども…）そういうことばかりいうと物理は現実離れしていると思うかもしれませんが， 携帯電話は物理がなければできていません。 そいうことも扱います。一年間で少しでも興味が持てるように頑張っていきますので，君たちも頑張って授業を受けてください。

問題集の配布・具体的な授業の進め方についても説明しました。

２．演示実験（振り子の水平投射）

まずは力学から入っていきますが，物理は戦争とともに発展してきた経緯もあります。 ミサイルを発射して、どのくらいの速さで、どのくらいの時間で、 どの位置にミサイルが落ちるか予測しなければなりません。 それがこの章の目的です（戦争が目的ではありませんよ）。

さて，ここに粘土をつけた振り子があります。 これを振らせると最下点にきたときに，ひもがカッターの刃にあたって切れます。 そのあとは振り子から離れて飛んでいきますが， この高さから手を放すと粘土はどこに落ちるでしょうか？

これはですね･･･まず力学的エネルギー保存の法則を使って最下点の速さを求めて， 水平投射しますので，等加速度運動の式を使ってあげます。 ･･･といってどんどん計算しますと･･･167cm離れたところに落下します！
（中学時代に少し学習していますが，生徒はちんぷんかんぷん）

では実験をしてみましょう！

※この実験は，「マルヨネ先生の奮闘記録」を参考に （というよりもそのまま）使わせていただきました。ありがとうございます！

これが物理です！
実験や観測から法則を導き出し，その法則から位置や速度を予測する。 そういうことを物理では行っていくわけです。

いま計算した過程を理解できた人はほとんどいないでしょうが， この問題が1学期の目標です。がんばっていきましょう。

３．基本単位と組立単位

では，少しだけ内容に入ります。 物理と数学の大きな違いは何だと思いますか？それは「単位」があるかないかという点です。 物理は自然現象を理解するためにあり，測定がベースになるので単位は重要です。
私：「長さの単位は何がありますか？」
生徒：「ｋｍ，ｍ，ｃｍ，･･･」
私：「江戸時代だったら？」
生徒：「寸，尺」
私：「ゴルフでは？」
生徒：「ヤード」
とまあ，いろいろあるわけです。論文が国によって単位が違うと不便ですので， 物理では統一されています。それを基本単位といいます。

※先程，質量をmで表していました。記号と単位は別のものです。 記号とは数値を代表させています。単位は単位です。 見分けが付かなくなると困るので，単位は[　]で囲うようにしてください。

※力学で使うのは[m]，[kg]，[s]の３つで，「mks単位系」とよんでいます。 ちなみに「カンデラ」はほとんど見ません。

力学はさっきの３つだけといいましたが， すでに中学で「力の単位は[N]（ニュートン）」と学習していますよね。 実は[N]は，[kg・m/s²]と[m]，[kg]，[s]の組み合わせで書くことができます。
毎回[kg・m/s²]と書くのは面倒ですので，[N]と書きます。
このように基本単位を組み合わせてつくった「組立単位」とよびます。
たくさん組立単位はありますが，出てきたときに説明します。

４．まとめ

今日は物理ではどういうことを学習するかということ。 そして単位について説明しました。 次回から「物体の運動」に入っていきます。実験室に来てください。

授業を終えて。。。
導入は大成功！本当は変位まで入れると次回の討論時間がもう少し設けられる。

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