高校物理のすべて

　今回から最も得意不得意が二極化する科目である物理についてお話します。今回のテーマは「高１、２の間に物理ですべきこと」です。物理が苦手な人や理系でまだ理科の科目選択に迷っている人などは是非見てください。

　高２までにすべきこととは「力学のマスターと物理という科目に対する完全理解」です。前者の意味はわかりやすいんですが、後者はあまり何を言っているかわからないかと思います。しかし、どちらかと言えば後者の方が大切です。「力学をマスターする」ということがシンプルであるのに対して、「物理を完全理解する」ということはとてもあいまいで分かりにくいかもしれませんが、どちらも今回ですべて教えるので安心してください。

　まず、力学についてですが、そもそも力学とは何か。力学とは「高校物理のすべての基本」です。基本的に高校物理は力学、熱力学、電磁気、波動、原子という５つの単元に分けられます。このうち、力学を高２までに、その他を高３で習うというのが多いと思います。ここからわかることは、「高校物理では力学に重点が置かれている」ということです。これはいったいなぜかというと、「力学ありきでのその他の分野」だからです。つまり、物理の５つ単元とは、すべてが横並びに対等というわけではなく、「力学という土台の上にその他４単元が存在する」ということです。この意味が分からない人が多いかと思いますが、これを真に理解することが「物理という科目を完全理解する」ことにつながります。

　力学が一番の基礎であるわかりやすい説明は、

　　すべての単元の問題が最終的に力学に帰着する

ということです。これは高１，２の段階ではまだ理解できないかもしれませんが、この言葉を必ず覚えていてください。覚えておくだけで高３で物理が解きやすくなります。

　力学の重要性は物理を理解するうえでとても大切なんですが、最も大切なことは

　　　　　　　　物理は定義がすべて

ということを理解することです。最初に言ったように、物理は「得意な人はとことん得意だけど、苦手な人はとことん苦手」な教科です。僕のように物理が得意な人は物理の勉強にほとんど時間を割くことなくテストで点を取ることができます。なぜかというと、「物理は暗記することがほぼ０」だからです。物理で暗記しなければいけないことは定義のみです。物理ができない人はそもそも定義と公式の区別すらついていないんです。定義とは決まり事です。絶対に変わることが無い普遍的なものです。例えば仕事＝力×距離という簡単な式ですが、これは仕事の定義です。より正確には、「物理学における仕事とは、物体に加わる力ベクトルと変異ベクトルの内積である」というように決まっているということです。逆に、公式とはその定義の基で導き出される性質のことです。例えば、位置エネルギー=mghという公式は、「エネルギーとはそのエネルギーを持つ物体がなすことができる仕事の量である」という”エネルギーの定義”と、”仕事そのものの定義”から導出された式で、「重さmで高さhにある物体はmghの位置エネルギー、つまりmghだけの仕事をする能力、性質がある」ということを表しています。つまり、「定義さえ分かっていれば公式はすべて導出できるし覚えなくてもいい」ということです。

　極端な話をしましたが、要は「物理は公式を暗記する教科ではない」ということです。もちろん最終的には公式を覚えなければテストは解けなくなってしまいますが、定義さえ把握していれば公式の意味もわかるので公式を忘れるようなことはありません。そして定義と公式を理解していればテストの問題で使う公式も、問題で問われていることもすべてわかります。このことを理解できれば新しい単元になってもやることは「定義と公式の理解」だけなので全ての単元が少ない勉強時間で解けるようになるということです。つまり、物理最強です。

　まとめると、高１，２の間にすべきこととは「力学のマスターによる物理の完全理解」ということです。力学で出てくる定義はその他の単元のすべての元となる定義でもあり、”高校物理そのもの”です。このことを忘れないでください。物理はどういう科目なのかさえ理解できれば暗記もないので一番効率よく点が取れる教科です。定義と公式について理解したその日からあなたは「物理の天才」と呼ばれます。