2017-10

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≪ フラクタル植物園 ALL 力学の解ける問題と解けない問題 ≫

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古典力学の理想的状況について その1

古典力学を習いある程度理解できたと思ったとき、先ずそれは問題を解く方法が分かった、つまりどの式を適用し、どのテクニックを使えば答えにたどり着くのか、そのパターンが身についたという状況であろう。これが理解の第一段階だと私は思う。

そして余裕が出てくると計算テクニックよりも問題の背後にある本質を見抜くことに時間を割くようになる。演習問題の一つ一つを見ることよりも物事を統一的に捉えたいと考えるようになるだろう。この辺りで一つの壁にぶつかるかも知れない。計算はできるがなぜだ釈然としないことがある。それは「運動量保存則」や「エネルギー保存則」に関係したことで、どういった状況でどの保存則を使えばいいのかということが分からなくなることである。

この辺りは大いに混乱が生じるところだろうと、私は思う。ある時には運動量保存則をつかい、別な問題では「運動量保存則は成立しないから…」などという説明に出くわす。いったいどうなっているんだ! 大いに混乱してよろしい、と言わんばかり。そこでこれらの大いなる混乱の元を整理して、状況に応じた適切な保存則の使い方を考えてみたいと思う。これは私自身が混乱した経験があるので、そういったことを一度まとめておこうというくらいの気持ちで書いてみます。誰もがこういった事に躓くわけではないだろうが、古典力学を統一的に捉えたいと思う人には役に立つかもしれません。

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