東工大物理'09前期[1]検討

[1](解答はこちら) 単振動の問題ですが、相対運動として単振動を見ても解答できるし、エネルギー保存や運動量保存に着目しても解答できます。大学に入ってからのことを考えると、単振動と見て解答できるようにしておく方が良いと思いますが、入試の解答としては、エネルギー・運動量で解答する方がラクです。この問題に限らず力学の問題一般についても、運動方程式を解くよりも、エネルギー・運動量に着目する方がラクに解答できます。本問の解答で両者を併記したので、比較してみてください。
どちらで解答するにせよ、単振動の振動中心において、また、振動端において、
2物体の運動がどういう状態にあるか、速度はどうなっているか、ばねはどうなっているか、半周期で運動が逆転し、1周期で元に戻る、ということが、把握できるようになっていないと、こうした問題では解答することができません。頭の中で、2物体の運動の状況が目で見ているかのように想像できるようになっていて欲しいのです。物理では、学校での実験だけでなく、自分でもばねを作っておもりをつけて運動させてみる、という実践的な努力を続けておくことが大切です。
この問題でもそうですが、物理の入試問題では、意図的にぼやかした問題文の書き方をします。「物体
Aは壁から運動量0で離れる」と書けばはっきりするのに、「瞬時に力を除く」という問題文の書き方をして、問題文から物理現象を思い浮かべる能力を見ようとするのです。単に国語の読解力というだけでなく、文章の世界から、実体的な「物」の動きを想像する想像力が問われています。特に本問の最後の(e)(f)では、運動の状況をイメージできたかどうかということが問われているだけで、計算の必要すらない問題になっています。物理は決して公式やパターンを暗記する科目ではない、ということを理解して頂きたいと思います。


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