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[計算のコツ]物理のエネルギー保存を簡単に解く方法

ここでは[計算のコツ]として物理のエネルギー保存について解説します。

皆さんまさかとは思いますが、重力gの9.8をそのままひっ算で計算していませんよね?

 

計算が得意でもミスはつきものです。

なので僕自身の塾講師経験を活かして、小学生でも計算できるほど簡単にできるコツを紹介します。

 

エネルギー保存での計算のコツ

 

それではエネルギー保存での計算のコツをお伝えします!

 

ズバリ

重力gの9.8を7×7×0.2として扱う

です。

 

はい、どういうことかというと…

7の2乗をつくることができるというのが大きなメリットになるということです。

 

エネルギー保存の式を作ると左辺、右辺のどこかに運動エネルギーや弾性エネルギーが出てきますよね。

そこで厄介なのが

 

  • 「速度の2乗」
  • 「距離の2乗」

 

になるわけです。

 

実際に速度を求めるとき、最後にルートを外して計算をしますね?

そう、このルートの計算で

 

  • 上手く計算できない
  • 素因数分解が面倒くさい

 

といったことが起こるのです。

皆さんも経験ありませんか?この計算怠いなと。

 

 

このルートの計算を楽に済ませるための秘訣が繰り返しになりますが

「7×7×0.2」

なのです。

 

どう凄いかは実際にエネルギー保存の問題例で見てみましょう。

 

 

 

エネルギー保存の問題例

 

それでは実際にエネルギー保存の問題例として物体の投げ上げを考えていきましょう。

質量をm、初速度v0を28m/sとして、最高点における高さhを求めます。

最高点での速さを14m/sとするとエネルギー保存の式は以下のように表せます。

 

運動エネルギー

 

運動エネルギーが最高点での運動エネルギーと位置エネルギーと等しくなるので、このような式になりますが、大事なのは式ではなく解き方

 

共通な文字である質量のmを両辺で約分するのはいいと思いますが

そこから28や14の2乗を計算していませんか?

これ、2乗で計算をしてしまうと、3桁の数字がバンバン出てくるので計算ミスしやすくなります。

さらに、9.8で割り算をするため、小数点の付け間違えなどでミスすることもあります。

なので、計算ミスが多発しやすく、このような計算で点数を取り逃すことが多くなってしまいます。

 

 

では、上記で説明した計算のコツを使うとどれほど簡単に解くことができるか見てみましょう。

 

 

計算のコツを使うと?!

 

計算のコツは先ほどでも紹介した重力のgを7×7×0.2として扱うことです。

また、分数は先になくしておくとかなりショートカットになるので覚えておきましょう。

 

エネルギー保存計算

 

さらにここでのポイントは

 

28と14が7の倍数であることに注目する

 

です。

7の倍数で表示しておくと7の2乗が共通の数値になるため、両辺を7の2乗で割り算することができます。

 

そうなると、16-4と小学生でも計算できる数値まで簡単にすることができますね。

僕が塾講師のときに教えていたこととして

 

講師
計算はするな!

 

といつも言っていました。

 

 

28の2乗なんて誰が計算したいと思うでしょうか?

僕は絶対に計算なんかしたくないし、28の2乗を暗記したくもありません。

なのでいかに楽に解くかにフォーカスした結果が今回のような考え方になるわけです。

みなさんの日頃の計算に役に立てれば幸いです。

 

以上「[計算のコツ]物理のエネルギー保存を簡単に解く方法」でした。

重力gの9.8を上手く扱うことで計算をかなり省くことができるのでかなりオススメです。

このように簡単に解くことができるようになればあなたの計算スピードも上がること間違いなしです。

しっかり復習しましょうね。

 

お疲れ様でした。

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