塾講師③:運動方程式


動方程式を教えていて改めて、運動量とか力学的エネルギーに興味を抱いた。

 

ここ最近ブログがご無沙汰している理由もこちらにハマっているため。特に、運動量とか力積、またそこから運動エネルギーを求める考え方を参考書以上に分かり易く教えることができないかサーチしている。

 

運動方程式では、力は質量×加速度の積としている。また力の単位を分解すると運動量の時間微分である。となると、この「物体の運動の激しさ」を表す運動量mvから力学的なエネルギー1/2mv2まで説明できると思った

 

しかし、ネットでこの一週間さんざん調べたが、単に「力に速度を掛けて(力と速度ベクトル同士の内積)時間で微分する」というだけである。肝心の内積を求め、時間で微分することの物理的な解釈ではない!!!

 

そこで、一度力学を離れて電磁気学において、力の定義、電場の定義、ポテンシャルという概念などを復習し、電磁気学と比較検討しながら、力学系においても場(力場とか速度場とか)の概念があるはずで、その概念を用いて力の概念や力学的エネルギーを考えることにした。