オイラーがおすすめする物理解析のレシピとは?

オイラー(Euler)さんは、力学の問題を解く際にどのようなモデルで考えるかをレシピとして提案してくれています。
それがこちら↓

① 無限に小さくて点とみなすことのできる物体(質点)
② 有限の大きさを持ち、形を変えない物体 (剛体)
③ 柔軟な物体 (可塑的物体)
④ 伸縮可能な物体 (弾性体)
⑤ 互いに作用を及ぼしあっているばらばらの複数個の物体
⑥ 流体


上から順に複雑になっていくイメージです。

このことを教えてくれたのは、放送大学「物理の世界(2017)」の第4回講義です。
(この番組ではテーマが剛体だったので①~③だけが紹介されていました。残りの④~⑥はネットで調べました。)

番組では、
「前回までは惑星の運動を①でモデル化して問題を解きました。今回は「転がる空き缶」が題材です。一見スケールダウンしたように感じるかもしれませんが、②でモデル化するのでステップアップです」
とのことでした。
たしかに、②の剛体の力学は、慣性モーメントの導出時など、大きさのある物体を微小な素辺の寄せ集めと考えて①を積分することで構築されていますね。


余談ですが、放送大学にはインターネットで無料公開されている講義がけっこうあります。http://ocw.ouj.ac.jp/

中でも、私が特にウマい(面白い)と思うのが岸根順一郎先生の物理系の講義です。

物理の面白さを生徒に伝えたいという思いがひしひしと伝わってきます。難しいテーマもできるだけ身近な話題に置き換えて、アドリブっぽく話してくれるのもいいです。

今回はそんな岸根先生の講義の中からでした。

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