物理ひとこと〜単位〜

　初めまして、充足なんたらという名前で活動している人です。今回は、noteの試運転ということで、書きかけの記事も試験勉強も忘れてこれを書いています。

　もうすでに12月ということで、受験生の皆様は、秋の東大模試の結果が帰ってきてこれからどう勉強しようか、と悩んでいるころかと思います。高校二年生以下の方々も、色々と荒れている今年の状況に巻き込まれて大変かと思います。この記事が、そんな中でも頑張って勉強している皆様のお役に立てればと思っています。

単位の話

　さて、今回話しておきたいのは物理における単位の話です。物理において、これはとてつもなく重要です。もちろん他の科目でも大事だと思います。なぜかといえば、これを間違えていると、見当違いの答えをしてしまうことがあるからです。

　例えばの話ですが、あなたが私に焼きそばパン買ってこいなどと言ったりします。ここで私がラーメンを買ってきたらどうなるでしょうか。おそらく怒られます。「全然違うじゃないか！何を考えている！」などと思うかもしれません。

　物理の単位間違いもこれと同じです。例えば問題作成者が、速度を求めよ、と言っているのに長さや加速度を答えてきたらどう思うでしょうか。ラーメンを買ってきた私に対して思ったことと同じことを思うわけです。そうならないために、単位を重視して学習してほしいと思うわけです。

　わかりやすい例で言うなら、例えば共通テストの選択問題で明らかに単位がおかしい選択肢は最初から切れるわけです。試行調査を見る限り、共通テストになって明らかに単位がおかしい選択肢は減ってはいましたが、それでもほんの一部の問題では役立つので覚えておいて損はないと思います。

　他には、例えば角振動数でどっちが分子でどっちが分母かわからなくなった時に、質量の単位がkg、バネ定数の単位がN/mとなって、運動方程式から、質量に加速度をかけると力になるから、バネ定数の単位はkg/s^2となり、結局角振動数はk/mのルートと分かるわけです。運動方程式から求められることも確認はしてほしいですが・・・

　あと地味に忘れやすいかもしれないR =kN_Aの式ですね。気体定数はJ/mol・Kという単位になっています。なので、N_A(アボガドロ数)で割ると、ボルツマン定数kとなり、その単位はJ/Kとなるわけです。ただ、単位のままだと少しとっつきにくいと思いますので、日本語で説明できるようにするといいと思います。例えば、「気体定数は、単位モル、単位温度あたりのエネルギーで、一モルの気体で、温度が一度上がるごとにこれだけエネルギーが増えることを示している。これをアボガドロ数で割ったボルツマン定数は、分子一つ分のエネルギーになっている」という感じになると思います。実際は係数がつくので、それも考える必要がありますが。

まとめ

　こんなわけで、今回は試運転がてら物理の単位の話をしてきました。言いたいことと言えば、日頃から単位には気をつけてほしいというだけです。ミスも減らせると思いますし、学習面で覚えにくい物理量を単位で考えそれを言語化するとやりやすいと思います。(そうすれば、模試の時に抵抗率の単位を間違えてそのあと全部失点なんてこともないと思います。)

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