こんにちは。
世田谷区の明大前駅から徒歩３分！
個別指導の大学受験予備校武田塾明大前校です。
明大前校塾生は、世田谷区、杉並区、新宿区、渋谷区、港区、調布市、三鷹市などをはじめ、江東区からも通塾しています。
武田塾明大前校には、東京大学・一橋大学・東京医科歯科大学・筑波大学・横浜国立大学・千葉大学・首都大学東京(東京都立大学）・埼玉大学・東京工業大学・東京外国語大学・お茶の水女子大学・横浜市立大学・東京農工大学・東京学芸大学・電気通信大学・東京海洋大学などの国公立大学をはじめ、
早稲田大学・慶応義塾大学・国際基督教大学・上智大学・東京理科大学といった難関私立大学や、GMARCH（学習院大学・明治大学・青山学院大学・立教大学・中央大学・法政大学）に逆転合格を目指して通っている生徒が数多く在籍しています！
【高校物理】本当にその公式正しく使えてる？公式はここまで覚える！
はじめに
今回のテーマは、「物理の公式」です。
高校物理には、たくさんの公式が出てきますよね？
運動方程式のように簡単な形のものから、電磁気の難しい形のものまで・・・
物理の問題を解いていると、「基本問題は解けるのに、発展問題が解けない！」なんてことが起こりがちです。
実はそれ、「公式が分かっていない」のかも・・・？
今回は、実は疎かにしがちな物理の公式のポイントをご紹介します！
物理の公式は単位まで覚えよう！
物理と数学の一番の違いはそう、”単位”です。
数学の公式で出てくる文字は、数値としての意味しか持っていません。
しかし、物理で扱う物理量は、「数値＋単位」で構成されているんです。
たとえば、質量 1.0 kg という場合、「数値（1.0）＋単位（kg）」となっていますよね。
公式もこれと全く同じで、単位まで含めて覚えましょう！
運動方程式 ma = F なら、
質量（kg）× 加速度（m/s^2）＝合力（N）
というところまでしっかり覚えましょう。
公式を定性的に理解しよう！
皆さんは、「定量」と「定性」という言葉を聞いたことがあるでしょうか。
ざっくり説明すると、「定量」とは計算のことで、「定性」とは感覚のことです。
物理においては、「定量的理解」と「定性的理解」の両方が必要になってきます。
さて、「公式を定性的に理解する」とはどういうことかというと・・・
公式が意味する物理現象を何となくでいいのでイメージできるようになること、です。
運動方程式は、力と質量の比例関係、力と加速度の比例関係を表す公式です。
よって、「重い物体を動かすには大きい力が必要そうだなあ」、「大きい力を加えたら勢いよく加速しそうだなあ」くらいに捉えておけばよいでしょう。
力学ならば、身近な物理現象でイメージしやすいですが、電磁気分野になると電場や磁場を見ることが出来ないので一気に難しくなります。
しかし、電気力線や磁力線をなんとなくイメージしながら、「電場が強くなったら・・・」「磁場が強くなったら」と公式の意味を感覚的につかめるようにすると良いです！
公式の適用条件を理解しよう！
物理の公式は、原理法則とそれ以外に分けられます。
原理法則とはいつでも成り立つ法則のことで、逆にそれ以外の公式は必ず適用条件を持っています。
つまり限られた状況でしか成り立たないということです。
試しに、次の２法則の適用条件を言えるかどうか確認してみましょう！
１．力学的エネルギー保存の法則
２．運動量保存の法則
どちらも物理の序盤で習う公式ですが、適用条件は分かりますか？
正解は、
１．非保存力が仕事をしないこと
２．系に外力がはたらかないこと
でした！
名前は似てますが、適用条件は全然違いますよね。
式の形は分かるけど適用条件はちょっと・・・という人もいたのではないでしょうか。
しかし、これらを即答できないと発展問題で詰まってしまうかもしれません。
公式の適用条件は公式ごとに定まっています。
「なんでこの適用条件になるの？」と疑問に思うかたもいるかもしれません。
一応、説明しておくと「公式を導出するときにその条件を使っているから」が答えになります。
なので、興味があるかたは自主的に公式の導出を調べてみても良いかもしれません。
簡単なものなら物理の教科書に載っていたりもしますね！
ただ、多くの公式の導出には大学レベルの数式が用いられるため、高校生のうちは適用条件を丸暗記でよいと思います。
先ほど取り上げた、力学的エネルギー保存の法則・運動量保存の法則も積分を使って導出されます。
（具体的には、運動方程式の両辺を座標で積分すると力学的エネルギー保存の法則が、時間で積分すると運動量保存の法則がそれぞれ導出できます。）
適用条件が分かるとこんな風に問題が解ける！
先に述べたように適用条件はとても大事です！ が、覚えるのが結構億劫になりそうですよね・・・
でも、覚えると本当に良いことがあるんです！
基本問題は解けるけど、発展問題が解けない！という人は、
発展問題だと急に、
「何をすればよいか分からない」「とっかかりがつかめない」
となっていることが多いです。
なぜこんなことになるかというと、問題の情報が多くてどの公式を使えばよいか分からなくなっているからなんです！
でも、公式の適用条件を覚えていれば、問題の状況から使える公式を絞り込んでいくことが出来ますよね。
「系に対して外力がはたらいていないから運動量保存の法則が使えそう・・・」
「摩擦力が仕事をしているから力学的エネルギー保存の法則は成り立たないな」
など、一個ずつ情報を整理していけば難しい問題も怖くありません！
まとめ
今日は、「物理の公式」についてお話してきました。
今日あげたポイントは、
１．単位まで覚える
２．定性的に理解する
３．適用条件まで覚える
の３点です！
ここまでやって初めて、公式を理解して、使える状況になります。
簡単な問題くらいなら公式の形の暗記だけでも解けることもありますが、絶対にそのうち詰まるときが来ます。
早いうちから、単位・定性的理解・適用条件に注意しながら取り組みましょう！
無料受験相談で悩みを解決し、志望校合格を目指そう！！
武田塾明大前校では無料受験相談を行っています。
「勉強のやり方がわからない、、」
「どの参考書を使えばいいのかわからない、、」
「授業を受けても意味ない気がする、、」
受験に関するあらゆる悩みに、無料で個別アドバイスをさせていただきます。
無料受験相談のお問い合わせは↓からお願い致します。
