みなさんこんにちは!
橋本駅より徒歩3分、大学受験予備校・個別指導塾の「武田塾橋本校」です!
受験生の皆さん、センター試験まで残り80日ほどとなりましたね。
この時期、多くの受験生、特に理系の皆さんは共通の“悩み”を抱えているのではないでしょうか。
そう、計算ミスです。
そこで今回は、皆さんがつまずきがちな物理・化学の計算について、
橋本校理系講師が実際に使っていた、ミスを減らすテクニックをご紹介したいと思います!
理系受験生必見!計算ミスの減らし方
数学、物理、化学といった理系科目には必ず「計算」が求められますよね。計算ミスにはいくつかの種類があります。写し間違い、読み間違い、思い込み、など……。
これらについては科目ごとにミスしやすい点をピックアップして、地道に潰していくしかありません。
焦らず一歩一歩、進んでいきましょう。
ただ、そんな中でも、誰でもに役立つテクニックというものもあります。
以下では物理と化学で役立つ計算ミスの減らし方をご紹介します!!
物理における計算ミスの減らし方
物理では、難しい問題になればなるほど、文字定数関係でミスをすることが多くなります。角速度ωが何のルートなのかわからなくなってしまう人も多いでしょう。
でも大丈夫、物理には、伝家の宝刀「次元解析」があります。他の科目にはない単純かつ強力で、さらには名前もなんかカッコイイという、無敵の手法です。
次元解析って何?
簡単にいうと、「物理では、イコールで繋がっている式は単位も一緒だよ」ということです。
運動方程式 ma=F を例に取ってみると、
左辺maの単位は[kg·m/s^2]で、右辺Fの単位は[N]となりますね。(^2は2乗を表します)
これらはほとんど「同じ単位だ」というのが次元解析の考え方です。(次元一致の原理と言います)。
これを逆手にとって検算しよう!というのが今回の話です。
物理では、様々な公式から、単位同士のつながりを見て取ることができます。
・[kg·m/s^2]と[N]は同じ
・[kg·m^2/s^2]と[J]は同じ(運動エネルギーの公式)
・[J]と[A·V·s]は同じ(ジュールの法則)
・[N]と[C·m·T/s]は同じ(ローレンツ力の式)
・[V]と[Wb/s]は同じ(ファラデーの電磁誘導の法則)
など……(まだまだたくさんあります!)。
こういった単位同士の繋がりから、「自分の導出した答え」と「問題で要求されている物理量」の単位が一致しているかが確認できます。
ここで練習問題!
次の問題を見ていただきましょう。2015年度センター試験の本試験、理科②物理の第2問の問4です。
次元解析さえできれば、前の問題文がなくとも消去法で答えにたどり着けるのがわかるでしょうか?
先ほど述べた「運動エネルギーの公式」や「ローレンツ力の式」などを参考に考えてみてください。答えは①です。
次元解析が何か、なんとなくわかっていただけたでしょうか。このテクニックを用いることで、「ありえない答え」を導いてしまっていないか確認できます。
単純かつ効果的な手法なので、一度身につけてしまえばとても便利だと思います。
化学における計算ミスの減らし方
複雑な定数や様々な要因が関わってくるため、化学は最も計算ミスしやすい科目だと言えるでしょう。
8.3だの22.4だの273だの(6.02やら8.31やら32.1やら)、受験生に優しくない数字達に、皆さん見覚えがあると思います。
たまに24.9リットルの容器を27℃で使ってくれる優しいような実験者もいますが、いつも九九の8.3の段の数字ばかり出題されるとは限りません。
ミスを回避する数値計算のテクニック!
①:まず、掛ける数と割る数を、全て一つの分数にまとめます。
②:2、3、5、7など、簡単な数字で約分できそうなところを全て約分します。
③:簡単なところから分母内か分子内で掛け算をし、有効数字以下の部分を落とします。
④:②と③を繰り返し、分母と分子がひとつずつの数字になったところで一度だけ割り算を実行します。
大事なのはステップ②です。ステップ②のおかげで、最大の事故ポイントである「大きな数字同士の割り算」でのミスを減らすことができます。
765を273で割るより、(当たり前のことですが)255を91で割る方が計算は楽になるでしょう。
また、化学では、計算において「概算」するのも有効です。8.3≒25/3や98≒100などとおいて、大体の答えの値を導き、実際の計算と大きくずれていないか確かめるという手法です。
計算ミスを犯してしまった場合、ほとんどの場合は答えから大きくずれます。概算することで救える点数も少なくないはずです!!
おわりに
いかがでしたか?
かなりテクニカルで難易度が高く感じる方もいるかも知れません。
今回ご紹介した内容をすべて真似する必要はないので、自分に使えるものから活かしていきましょう!
ケアレスミス対策については、武田塾チャンネルでも紹介されています!
こちらも参考にどうぞ!
計算ミスを減らす方法についてより詳しく知りたい方へ
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