はっきり言おう、物理というのは非常に難しい。
それを証明するために、私が遭遇した問題を挙げてみよう。
問題:
なめらかな斜面ABとそれにつづく水平面があり、斜面上の点Aに質量mの小物体を置く。 点Aから静かにすべり出した小物体は点Bから空中に飛び出した。 点Aの水平面からの高さはh
点Bで飛び出すときの速さはV0
また、重力加速度の大きさをg
空気抵抗は無視
Q.点Bでの小物体の速さV0はいくらか。
という問題だった。選択肢はそれぞれあったが、
ははーん。さてはこの問題、位置エネルギーの公式「U=mgh」
…いやちょっと待て。
ルート、お前はどこから来たんだ???(選択肢の全てに√
なにか位置エネルギー以外にも公式が紛れているな…
結局分からなかったので、潔く解答を見ることにした。
解答:
点Bの位置を、重力による位置エネルギーの基準とすると、力学的エネルギー保存則 Aでの位置エネルギー=点Bでの運動エネルギー より
mgh = 1/2mV0^2
よって V0 = √2gh
…え、そこ!?というのが、私のリアルな反応。
まさかの1/2mv^2(運動エネルギーの公式)
どうりでこの二つの公式を同じタイミングで一緒に習うわけだ。
このように、物理(もしくは数学)の問題というのは、
というか、これが物理基礎の問題だなんて、信じられないよ…