中1重要 物理は最初が大切 1Nは運動方程式で正しく理解する
2023年1月19日 13:24
附属中の教師は「1Nの意味は約100gのことで、教科書にそう書いてあるから、そうである。」といったらしいが、では「質量とは重さのことだ。」と教科書に書いてあるのか。
うそもいい加減にしてほしい。
この「質量とは重さ」発言は、この教師が無能力だから仕方がないが、1Nの正しい意味についての発言は文部科学省の責任である。
文部科学省の指導要領では「加速度を使った1Nの定義」を正しく教えない。
中学1年では、加速度は理解できないという思い込みからである。
では「等加速度運動」が出てくる中3の「運動とエネルギ-」で1Nを正しく定義しているかと言えば、それもしていない。
中学生は1Nの意味も知らずに高校入試問題を解かされている。
1Nとは「1Nの力を質量1Kgの物体に加えると、その物体は力を加えられた方向に、1m毎秒毎秒の加速度でまっすぐに進んでいく」その力である。
この定義では「質量」の定義と「加速度」の定義が重要だが、附属中の授業では「質量」を「重さのこと」とでたらめを教えるので、初めから定義が成り立たない。
仕方がないから昨日の授業では「重力加速度」を使って「地球上ので重さ」の意味を説明した。
「加速度」の理解は、昨日、黒板に書いたように、加速度1m毎秒毎秒の数直線を使えば容易である。
中学では等加速度運動しか扱わないので、速度が1秒ごとに同じ割合で増えていく現象は解りやすい。
加速度は、生徒たちが送り迎えの自動車の中で毎日体験しているので、感覚的にも本当は理解しやすい。
加速度も変化する場合は微分を使わないと説明できないが、接線を使うと感覚的には理解出来る。
1Nを正しく理解することで、
運動方程式F=ma(物体に加わる力は、物体の質量と物体の加速度の積)という超重要公式の意味も理解できる。
これが理解できると、高校入試問題で頻繁に出題される「坂道落下の問題」は、即座に腑に落ちて理解が容易になる。
地球上と月面上で「重さが異なる」のも
地球の質量>月の質量→地球の引力>月の引力→地球上の重力加速度>月面上の重力加速度→地球上の重さ>月面上の重さ
と論理がつながっていく。
中1生は次の授業で1Nの意味を再度白紙に書いてもらいます。