*** 背景 [#dde054ba]
私が「学生」という身分であったときに,出逢いたかった「言葉」というか,「定義」があります.それは,&BR;
&color(orange){''「物理的に理解している」とは,どういう状態のことを言うのか?''};&BR;
つまり「物理的に(これ,それを)理解したぞ!」という達成感,明確なゴールも分からず,いったい何を以って,次のステップに進めば良いのか?そもそも,どのように「物理現象」と対峙するのかも分からない状態でした.&BR;
*** 目的 [#a658a585]
昔の自分のように,物理が好きでも,それが漠然(ぼんやり)としていて,「どうすれば良いのか分からない」という学生さんを救えるのなら救いたいと思い,記述します.
*** 冗談 [#s6a2b684]
「物理的に理解する」ことについて,具体的に,物理の分野の一つである【力学】において,「バスケットボール(質量'''m'''[kg])が位置'''x'''[m]から,初速'''v'''[m/s]で投げられた時,それが私の腕に当たって打撲して痛かった.」ではない,ということです.&BR;
*** 素晴らしい本「物理の数学」(岩波書店)を参考に. [#fdeca2f4]
この本の最初に''- 物理をいかに学ぶか -''という前書きがあります.&BR;
その文章を読んで,私(佐藤)なりにまとめると,&color(blue){''「物理的に理解する」''};とは,
物理現象を表す数式があり,その数式の意味しているものが何かを考えること.つまり,&color(blue){''「数式自体,および,その数式を形成している全ての変数(パラメータ)をイメージ(描画)できる状態」''};が「物理的に理解している状態」である,と換言できると思います.&BR;
さらに,この本が素晴らしさを増長していると感じるのは,
-「物理的な理解」は人から教えられるものではなく,学生諸君ひとりひとりが自分で獲得すべきものです.(原文まま)&BR;
- この先生はこんな風に理解しているんだ,なるほど,と感じることは大いに勉強になり,あなた自身の理解を助けるはずです.(原文まま)&BR;
という,私が学生時代に,まさに知りたかった&color(orange){''「物理的な理解」''};の指標であり,定義であり,これらが「格言」のように感じるからです.
*** 学生さんには [#r105491e]
物理的な理解をしているかを確認する必要があった際には,
- その物理現象を表す式はあるのですか?
- どのようなモデルが提案されているのですか?
- どのようなモデルを発案したのですか?
- ここで述べた(記述した),全ての変数の意味の説明をして下さい.
- 変数の単位は何ですか?
という論法で,真剣に議論していければ,愉しそうです.
*** 具体例 [#h3a7a460]
2つの電荷'''Q1'''[C], '''Q2'''[C]に働く静電気力'''F'''[N]は,&BR;
#ref(FE=.gif)
となる.ここで,'''ε&size(8){0};'''は真空の誘電率[F/m]であり,
'''r'''は2つの電荷の距離[m]である
((「誘電率」の物理的なイメージを持つのが妙味でしょうか.)).
*** 参考文献 [#c962b361]
- 薩摩 順吉: 「物理の数学」岩波書店 (1995).&BR;
&BR;