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電磁気の力学問題を解く上で重要な公式とは!?

 

こんにちは、秦です。

 

今回は、前回の記事の続きを書きます。

前回の記事を読んでいない方は、

次のリンクから戻って読んできてください。


前回は、電磁気が苦手な人は

実は力学が苦手だという事を

書きました。

 

では力学の何をどういう風に

勉強すればいいのか

そう思うと思います。

 

いくら電磁気が力学に繋がっていることが

分かっていても何も問題を解くことは

出来ません。

 

f:id:ankihata:20170315163319j:plain

 

そこで大切なのが、

問題をどう解くかという

解法になってくるのです。

 

例えば、ローレンツ力を用いる問題で

次の画像のような問題があると思います。

f:id:ankihata:20170318153810g:plain

 

問題が、電荷を発射した後初めて

(x,y)=(0,0)を通るときのz座標は?

という問題だったとしましょう。

 

このような問題の時

あなたならどう解きますか?

 

今すぐに、神とペンを用意して、

実際に解く手順を書いてみてください。

 

どうなりましたか?

 

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では、答え合わせをしましょう。

 

まず、図を自分なりに書きます

そして力など必要な情報を書き込みます

 

下準備ができたら、

運動方程式を立てます

立てた運動方程式から周期を出します

 

ここまでくれば、あとは簡単です。

z軸方向の時間変化の式に

周期を代入するだけです。

(発射時刻が0sの場合)

 

どうですか?

合ってましたか?

 

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結局何が言いたいのか。

 

それは、電磁気の問題中で

「力学の問題が出た時はすぐに

落ち着いて運動方程式を立てよ」

という事です。

 

ここでもまた運動方程式かよ!?

そう思われる方もいると思います。

 

しかし、

それだけ運動方程式が大切である

という事を覚えて欲しいのです。

 

入試では力学の分野が別にあるので、

わざわざ電磁気の中まで難しくすることは

極めてまれなのです

 

今回の課題は、

例題の類題を問題集から

探して解いてみてください。

 

最後まで読んでいただき、

ありがとうございます。