2018.12.19 18:19

我が家の長女は、現在、高2で理系で、物理を選択しています。
先日、長女から、自由端反射と固定端反射に関する質問がありました。
 
長女は、水面波が壁で反射する状況において、「固定端反射」と考えてしまったのですが、解説では、自由端反射として式を立てていたため、「なぜ、自由端反射なのか」という疑問が生じたようでした。
 
これには伏線がありました。
長女は、以前、学校の授業で、「水面波の壁での反射は、完全な自由端反射ではない」と聞いた、とのこと。
そのため、問題の状況について、固定端反射と考えてしまった、とのことでした。
 
しかし、問題文をよく読むと、「反射の際、位相のずれはない」と書かれているので、「自由端反射で考えよ」ということなのですが、授業で聞いた「水面波は、完全な自由端反射ではない」が頭に残っていて、「固定端反射として考えてもいいのではないか」と思ったようなのです。
 
高校物理では、通常、水面波を、横波として扱います。
ところが、実際の水面波は、横波の成分だけでなく、縦波の成分ももちます。
横波の成分だけであれば、壁での反射は自由端反射になるのですが、縦波の成分の壁での反射は、固定端反射です。
学校の先生は、おそらく、そのことを踏まえて、「水面波は、完全な自由端反射ではない」と言ったのだと思いますが、どうやら水面波の縦波や横波の成分の話には触れず、単に「水面波は、完全な自由端反射ではない」という事実だけを述べたらしく、その結果として、長女は上記の問題において、「自由端反射か固定端反射か」で迷った挙句、「固定端反射」と考えてしまったようです。
 
とりあえず、長女には、
   ・実際の水面波は、横波の成分だけでなく、縦波の成分ももつ。
   ・横波の成分だけであれば、壁での反射は自由端反射になるが、
    縦波の成分は、壁で固定端反射となる。
   ・上記の理由により、水面波の壁での反射は、
    完全な自由端反射にはならない。
を説明し、理解してもらえました。
また、この問題では、そもそも「反射の際、位相のずれはない」とあるので、そういう問題では、自由端反射として解けばよい、ということも合わせて説明しておきました。
 
この類の疑問は、「なんとなくこう考えればよさそう」という我流の理解で流してしまうことが多いのですが(その結果、正しい理解に到達できないままに終わりがち…)、ちゃんと立ち止まって考えた長女は偉いな、と思います。
が、その一方で、問題文に「反射の際、位相のずれはない」とあるのだから、「問題を解くだけなら解けるだろ」と思ったのは、言うまでもありません。
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2018.09.01 15:30

今日は9月1日(土)。
sugarが子供の頃は、夏休みは7月20日~8月31日で固定で3学期制で、土曜日も学校に行っていましたので、9月1日が土曜日の場合は、9月1日が2学期最初の登校日でした。
 
しかしながら、今は、土曜日は休みの学校が多いので、夏休みが8月31日までで、9月1日が土曜日の場合、夏休み後の最初の登校日は9月3日(月)ですね。
わずかな差のようにも思いますが、宿題が終わっていない人にとっては、ありがたい差かもしれません。
 
そして、夏休みの宿題の定番といえば、自由研究。
今から始める、という人は、さすがに少ないかもしれませんが、もし、今から始める人がいたら、3年ほど前、sugarが取材に協力した、こちらの記事が役立つかもしれません。
https://style.nikkei.com/article/DGXZZO90700830Z10C15A8000000
 
でも、できれば、自由研究は、自分自身の興味や関心、疑問をとっかかりにするのが一番。
今年の夏休みは、自由研究がうまくできなかった、という人は、来年は、自分自身の興味や関心、疑問を踏まえて、取り組んでみてください。
題材は、何でもO.K.。
だって、「自由」研究ですから。
 
自分の興味があることに、自由な発想で、自由に研究に取り組めば、楽しいだけでなく、得られるものも大きいはず。
来年の夏に向けて、是非、自分に合った素敵な題材を探してみてください。
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2018.07.03 17:08

我が家の長女の高校は、本日、1学期の期末試験の最終日。
 
最終日には物理がある、ということで、昨夜、長女に、「物理に関する質問はある?」と聞いてみたところ、「ある」との返事。
しかしながら、質問の内容を確かめると、物理そのものではなく、有効数字に関する質問。
 
質問の内容は
   有効数字2桁で答える問題の場合、計算途中の数値は、
   何桁目まで扱えばよいのか
というものでした。
 
こういう場合、途中の数字も2桁にしてよいのですが、3桁目まで扱うのが無難。
たとえば、有効数字2桁で1.1と表される数値は、おおよそ、1.05以上1.15未満なので、1.1に対して、誤差の幅が0.1(=1.15-1.05)もあるので、1割近い誤差を生じる可能性が高くなります。
これを、3桁目まで扱っておけば、たとえば、1.01と表される数値は、おおよそ、1.005以上1.015未満なので、1.01に対して、誤差の幅が0.01(=1.015-1.005)と、1%未満の誤差に抑えられる可能性が高くなります。
(実際には、4桁目を切り捨てることが多いので、
 その場合、1.01と表される数値は、
 おおよそ、1.010以上1.020未満ですが、
 誤差の幅は、こちらも0.01(=1.020-1.010)です。)
 
ちなみに、有効数字を考えるときには、計算の途中は、桁を1つ多くとって、その桁の数値を四捨五入、とすることが多いのですが、四捨六入だとか、五捨五入といった考え方も可能です。
四捨六入や、五捨五入は、学校ではあまり習わないと思いますので、気になった方は、是非、ググってみてください。
 
さて、長女の期末テストは、さすがにもう終わっている時刻ですね。
今回の物理の点は、有効数字1桁?2桁?3桁?
親の希望は3桁ですが、それは高望みですかね。
せめて、10の位を四捨五入しての100点は、クリアしてほしいのですが。
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2018.06.04 21:18

今日は虫歯予防デーですね。
 
実は、少し前に右下の奥の虫歯の詰め物が取れてしまいまして、しばらく放置していた(歯科医に行く時間が取れなかった)のですが、ようやく時間ができたので、詰め直してもらいました。
 
久しぶりに歯科医に行って、改めて認識したのは、歯科医が仕事をする空間である、口の中の体積(容積)の小ささ。
100㎤よりは大きいかもしれませんが、せいぜいその数倍しかないですから、仕事をする空間が、非常に小さいことには変わりありません。
 
その限られた空間内で、清潔さを保ちながら、正確に素早く仕事をするために、様々な道具が、その配置とともに、工夫されているのを見て、精緻さに感心しました。
しかも、患者である自分に見えているのは、おそらく、その精緻さの一部。
 
などと考えながら治療を受けていたら、あっという間に治療が終わりました。
 
とはいえ、歯科医で治療を受けるのは、自分にとって、決して快適なことではないので、なるべく歯科医にお世話にならなくてすむよう、虫歯予防に努めたいと思います。
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2018.05.04 00:43

最近、気になっている単語(副詞)に「ほぼほぼ」があります。
少なくとも、自分の学生時代(20年ほど前)には、「ほぼほぼ」は使われていなかったと思います。
 
この「ほぼほぼ」は、たとえば、「ほぼ」が「9割(=0.9)」を表すと仮定して、「0.9×0.9」を表すのか、あるいは「0.9+0.09」(0.09は、1と0.9の差である0.1に、「ほぼ」を表すと仮定した0.9をかけた値)を表すのか、どちらなのでしょう。
 
いやいやそうではなくて、単に「0.9」を強調するために、後ろ側の「ほぼ」は「!」を意味する、という解釈も成り立つかもしれません。
 
と書きながら気になったのですが、「ほぼほぼ」は、そもそもの「ほぼ」の前に「ほぼ」がついているのか、あるいは、そもそもの「ほぼ」の後ろに「ほぼ」がついているのかも、よくわからないですね。
 
しかも、他にも解釈がありそうです。
 
というわけで、もし、正しい解釈をご存知の方がいましたら、教えてください。
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2018.04.14 20:13

この春、我が家の長女は高校2年生になりました。
娘が通っている高校では、理科については、1年生で、物理基礎と生物基礎を履修し、2年生で、化学基礎を履修するカリキュラムになっています。
 
先日、初めて化学(化学基礎)の授業があった日、長女に「水は純物質?」と聞かれました。
水は、水素と酸素の「化合物」であるため、「純物質ではないのでは?」と考えた、とのこと。
 
確かに娘のいうとおり、水は、水素と酸素の化合物です。
が、水を、水素と酸素にバラバラにしてしまうと、もはや水としての性質はもちません。
バラバラにした水素と酸素が混ざった状態は、水ではなく、水素と酸素の混合物に過ぎません。
このことから、水は純物質、といえるのです。
 
といった話を長女にしたところ、納得してくれました。
 
ところが、現実に存在する水については、不純物をゼロにはできないので、厳密な意味において、純物質としての水は存在しません。
水を純物質と考えることができるのは、あくまでも理想の世界だけであって、現実の水は、微量ながらも、多様な物質の混ざった混合物なのです。
 
しかしながら、そんな話を、純物質を習ったばっかりの長女にしても、混乱するだけなので、「現実の水は厳密には混合物である」という話はしていません。
が、いつかはそういう話もしたいな、とは思っています。
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2018.03.03 15:19

長女が通っている高校では、昨日、今年度最後の定期テストが終わったこともあり、春休みの宿題が発表されました。
一覧を見せてもらったところ、分量・レベル・宿題の出し方など、ごく普通の内容でした。
 
が、もし、自分が先生だったら(たとえば物理の先生だったと仮定します)、一覧の内容に加えて、次のような課題も出したいですね。
   今回の物理の宿題の範囲のうちで、最も面白いと思った問題と、
   最もつまらないと思った問題をそれぞれ1つずつ選べ。
   また、その理由をそれぞれ述べよ。
 
そのことを長女に言うと
   そんな課題がなくても、私は全部取り組むので、
   余計な宿題を加えないでほしい
と言われてしまいました。
 
自分としては、教える側の立場として、それぞれの生徒が、何を面白いと感じ、何をつまらないと感じるのかを知ることは、その後の指導に役立つと考えています。
また、生徒が勉強に能動的に取り組むには、面白さを感じることは有効だと思うので、そのきっかけとしたい、という考えもあります。
さらには、宿題を出す側として、「いかに面白い問題を提供できるか」という挑戦のような側面もあります。
 
しかしながら、そういう宿題を見たことがないことを考えると、自分が考えたような宿題を出すのは、なかなか難しいのかもしれませんね。
 
ちなみに、もし自分が、そんな宿題を出されたら、最も面白いと思った問題か、最もつまらないと思った問題のいずれかに
   今回の物理の宿題の範囲のうちで、最も面白いと思った問題と、
   最もつまらないと思った問題をそれぞれ1つずつ選べ。
   また、その理由をそれぞれ述べよ。
を選ぶと思います。
その際に、「面白い」問題として選べるような宿題を出すような先生は、きっと、とっても素敵な先生だと思います。
あくまでも想像に過ぎませんが。
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2018.02.24 19:00

平昌オリンピックも終わりに近づいてきましたね。
ここまでのところ、日本の金メダルは3つ。
スピードスケートで2つ、フィギュアスケートで1つと、いずれもスケート競技での獲得です。
 
このうち、スピードスケートは、タイムを競う競技であり、タイムの計測は、1000分の1秒までは正確だと考えてよいので(記録として示すのは、通常、100分の1秒まで)、タイムの計測ミスによって順位の逆転が起こることは「ない」と考えて差し支えないと思います(まれに同タイムの場合がありますが、その場合は、同着となります)。
 
一方、フィギュアスケートについては、要素(技)ごとに得点が決まっていますが、その得点を、スピードスケートのタイムほど厳密に決めるのは難しいと思われます。
また、技の完成度によっても得点が異なりますが、完成度による得点の違いも、スピードスケートのタイムほど厳密に決めるのは難しいと思われます。
 
つまり、フィギュアスケートの得点の数値は、スピードスケートのタイムの数値に比べると、精度が低いと考えられます。
総得点の100分の1以内の誤差は、あっても不思議ではないので、総得点について、1点ぐらいの差だと、本来は順位が逆、ということもあり得る競技だと思っています。
 
そう考えると、男子のフィギュアスケートの結果について、1位の羽生結弦選手(317.85点)の順位は問題ないと思いますが、2位の宇野昌磨選手(306.90点)と3位のハビエル・フェルナンデス選手(305.24点)は、順位が逆になっていたとしても、不思議ではないように思います。
とはいえ、4位の金博洋選手(297.77点)とは、得点の差が十分にあり、順位の逆転が起こることはないと思いますので、羽生結弦選手、宇野昌磨選手、ハビエル・フェルナンデス選手の3人が、今回のトップ3であることは、間違いないと思います。
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2018.01.05 19:26

今さらですが、あけましておめでとうございます。
今年もよろしくお願いいたします。
 
突然ですが、私sugarは、昨年の年末に車を買い替えました。
新車には、クルーズコントロール(走行速度を一定に保つ機能)が付いていまして、年末年始に早速利用してみました。
 
感想は、「非常に快適」。
 
高速道路を走る際、sugarは、できるだけ車間距離を保つようにしています。
高速道路を走る際、車間距離をしっかり保つようにすると、ブレーキを踏む機会は、ほとんどありません。
「車間距離が短くなってきた」と思ったら、ほとんどの場合、アクセルを緩めれば十分で、自分の前に無理に割り込んでくる車でもない限り、ブレーキを踏む必要はありません。
 ※そもそもsugarは、ブレーキの多用は、運転が下手な証拠であり、かつ、
  環境への負荷が大きい運転だと思っているため、
  一般道でも、できるだけブレーキを踏まずに済むよう、心がけています。
 
クルーズコントロールを快適に利用できたのは、おそらく、車間距離を保つ、という習慣が身についていたからです。
逆に、車間距離を保つ習慣がない人にとって、クルーズコントロールは、使いにくいかもしれません。
また、速めのスピードを好む人にとっても、クルーズコントロールは、使いにくいかもしれません。
 
車の機能は、基本的には安全運転のためについているはずですから、安全運転を心がけていれば、新機能について、使いやすい、と思うことの方が多いはずです。
というわけで、安全運転のための新たな指標を手に入れることができた(はずな)ので、これまで以上に安全運転を心がけたいと思っています。
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2017.11.25 19:26

昨夜、現在高校1年生の長女から、学校で配布された数学の問題集に載っている、図形に関する証明問題に関する質問がありました。
 
質問に回答する前に、まずはsugarも、その問題を解いてみました。
えらく時間がかかってしまったのですが、解き終わった後、その問題が載っているページを改めて見渡したところ、問題を解く際に利用できる定理が載っていました。
ところが、sugarは、その定理を証明するところから始めてしまったため、えらく時間がかかってしまった、というわけです。
 
それはさておき、その定理を踏まえて、娘の解答(途中まで)を見てみると、方向性は合っていました。
が、解答に使用すべき記号の制限に気づかず、途中で終わっていました。
 
というわけで、問題で使用できる記号について、改めて確認してもらい、「使用できない記号を、使用できる記号を用いて表すにはどうしたらよい?」と質問を投げたところ、あとは最後までたどり着くことができました。
 
が、自分としては、与えられた定理の証明も、娘には考えてもらいたい、と思っています。
さて、いつやってもらおうかな?
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プロフィール

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sugar
理科や科学においては,「思考」や「試行」が大切。
そこで,日々の仕事や出来事の中での「思考」や「試行」のうち,役立ちそうなことを,理科担当としての「指向」性にもとづいて書いていく予定です。

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