2021年01月17日

『量子の基礎的な問題を一つ』(210116)

 さいきん科学の世界では新型コロナの災厄で右往左往しているけれど、いっぽうで量子コンピューターが地道に進化を遂げているといえる。この量子の世界は確実に人間社会を一変させるもので、人間が人間でなくなるほどのインパクトを持っているといえる。

 さて、大学でも量子の基礎を勉強するけれど、物理でこれをやっている暇は一年二年生ではないようである。

 かといって何も知らずに理系なのに量子についての基礎を知らず卒業するのも寂しい話である。


 ひとつわたしの復習のためにも量子の基礎的な問題を載せておくことにした。


 問1
 ラジオ局が87MHzの周波数、出力200kWの放送をしていた。

 (1) このときのエネルギーは何[J]か?

 (2) 一秒あたり放出される量子の数はいくつ[/s]か?



注:「MHz(メガヘルツ)」は、
  「周波数や振動数を表す単位の1つ」

  「1秒間に100万回繰り返すことを意味する。M(mega、メガ)は100万倍を意味する接頭辞である」

ラベル:量子 科学
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2021年01月09日

『いまだにストレスが残っているのは新型コロナのせいもあるだろうが』(210109)

 新型コロナの感染拡大で、あまり出かけるのが嫌になっていて、ブランチのあとに軽い笑える本でも読んでストレスを解消しようと思った。

 棚から古い五木寛之さんの、『重箱の隅』という文庫を手にとり、読んでいると、
「対談は意外に難しい」という話があった。

 その中で、女子大生との対談(座談会)の話があって、京都の女子大生なのだが、
「言葉らしい言葉が出てこず大弱りした」という一文が目についた。

 もちろん話し相手の女子大生が喋らないので困ったのは五木さんなのだ(と混乱する人がいるといけないので書いておく)。

 いま思うと、これは、
「京都の女子大生はお上品なのだな」と気づいた。「やたら喋る女は品がないのだ」と。

 その箇所には、五木さんいわく、
「相槌だけはひどくうまく打っている」という一文もあった。

 こういう女性が本来は賢くて良妻賢母になる器というのが当時の常識で、いまだってでしゃばるばかりで中身のない女はやはりダメであろう‥。

 始めは本を読んでどうとらえたかというと、
「言葉が出てこず」という箇所から、「今も昔も言葉(日本語)を使えない大学生はいたんだな」と妙に納得して「被害にあっているのは自分だけじゃない」などと笑ってしまっていたのだ。

 実はわたしの後期の遠隔授業で、ある女子生徒がまともに日本語を使えないような人がいたので、
「どういうことなのだ?」と首をひねることしばしばで、いまだにその生徒のことが気になっていたのだ。

「どうしてこういう生徒が大学生でしかも(入学時点での試験結果から)ある理系教科ではあるけれど、一つ受講免除になるほど大学から評価が高いのか?」と。

 教えていて化学や科学の言葉なんて全く知っていない(小学生1,2年生レベル)、いわゆる小学生レベル以下といえた。

 指数の意味(10の3乗というのがあると、右肩の数字を見て、「この3はなんですか?」などといっていつまでも先へ進めない。一緒に受講していた別の男子生徒は(バイトをするからという口実だけれどその時からなのでおそらく)嫌気がさしてこなくなった。

 化学の計算や濃度の説明どころではないのだからしかたない。

 光(可視光、虹の七色のような)の波長の意味、光に波長があることも知らないので有機物の反応で光を当てて化学反応を起こさせる話を始めると、(「光ってなんですか?」となるので「光には波長があって」といってもちんぷんかんぷんなので)、その前に、
「光には波の性質もあって」などと一生懸命プリズムで太陽光を分ける実験の絵を探して見せ、可視光の基礎をすこしやったりで、毎回あっという間に時間がすぎて、化学の有機の基礎の話ができないで終わってしまうとか(なにしろ教科書を持っていないのはおかしい)。

 心配になって、
「前期、化学の基礎はとった?」と聞くと、
「取りました」というので、そのつもりで化学の話をしていたけれど、
 学習支援が終わって調べたら単位は取ってなかった。おそらく授業は取ったけれど合格はしてなかったのだ。

 おそらく大学で買うべき化学の教科書は持っていないのだ。

 だから一冊いい教科書がほしいという話になって、いろいろ教えてあげたけれど、
「見つからない」とか言い訳ばかりする。

「高校の教科書もいいのがある」という話をすると、それも同じ、
「参考書ならブックオフなら200円くらいでたくさんある」という話をしても、けっきょく、
「買う買う」といっていっかな買わずに終わった。

 最後の授業は体調が悪くて欠席だった(これは別に大学生は自己責任で自由だけれど‥)。

 買うように言っても買わない、学力もない、そもそもそれで化学系に進級する学生であきれるのを通り越している。

 遠隔でもしや担任の先生とかからきつく注意される機会がないからかもしれない。


 でどういうことかというと、学習支援は終ったけれど、いまだにわたしは後期のストレスが残っていて、五木さんの本を(始めに書いたように)読み間違えて「女子大生の日本語能力の低さの被害にあっているのは自分だけじゃない」と笑っているという、どこか自分自身情けないような話である。

 被害といえば職場にもあるといえる。専任の先生方と比べて非常勤という立場の人は大なり小なり(心の持ち方で解決されるという例外的な人はいるけれど)当てはまりそうである。

 新型コロナの感染拡大や変異種の出現などで、人類が新たな危機に直面し、社会構造が揺さぶられ、みんなストレスを感じているだろうけれど、身近なところに目を向けると、教員の精神疾患がこの2016年くらいから急増して、職場でのパワハラやセクハラが大いに問題になって来ていた暁だけに、あんがい人と会うことを社会が制限するようになることは、いままで被害者であった人たちには結果的には天の救いのような面もありそうである。


210110kyoushokuinno精神疾患休業-2.jpg
文科省よりのDETA日経新聞


 こうした愚痴をこぼすところがないことはストレスのこれも一因かもしれないけれど、前向きにとらえれば、職場でのパワハラやセクハラがなく、少なくとも通勤地獄のない僥倖(思いがけない天から授かった幸せ)を思えば、ストレスなんて、むしろどこからくるのか、ありがたいものともいえるのではなかろうか?

 すなわちセクハラやパワハラも、それに続いて出てきたコロナ禍も、神さまのおぼしめし、起きることが一番いいということになるのである。

 新聞の別の記事によればコロナ禍で(いいか悪いか)ふつうの社員は仕事の時間が減ったけれど、管理職は仕事量が増えたという。


posted by HARA at 23:53| Comment(0) | エッセイ | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2020年12月23日

『教師がストレスにさらされるのは世間が学校での教育環境を理解していないからともいえる』(201223)

 先日の21日にわたしの授業は終わり、気づけば今年最後の遠隔授業、慣れないテレワーク、生徒を前にして手さぐりで対面のようにはいかない、臨機応変さが過剰にストレスになったといえる。

 仕事納めはそんな感じで例年のように旅行に行くこともなく、世間のコロナ禍をニュースで眺めながら、さっこん急激に変化する世相のなかで、不満をためながら、心のくつろぎを模索する年の瀬といえる。


 今日気になったのは、三重県では、高校の先生が、
「お前が来たで、危険だからマスクするわ」といって知事から(ニュースで)民衆に向け恫喝されているようで。

 三重県の高校教諭が生徒に差別発言し文書訓告だそうである。

 教師の言い方がよほど悪かったと見える。

 けれど、新聞を読めば、女子生徒の親がPCR検査を受けたので、指導に当たる教師が職員室に入ってきたその生徒の前で、一言、
「お前が来たで、危険だからマスクするわ」とことわりマスクをつけるのは当然で、なにがいけないのかな?と思った次第なのだ。


 教師と生徒がけんかしているのならわかるけれど、信頼関係があって、ふつうに指導のために生徒が入ってきたら、昔ならこれは普通のことである。

 知事が民衆に向かってその教師をこき下ろし、恫喝しているような言動は時代がいびつになった一つの証左のような気がした。

 その生徒の親が学校とかに文句を言ってきたようなのだけれど、まあおそらく、生徒が指導されに職員室に来たということは、先生との間で問題があって、親はそれが気に入らない、世間はいつも先生が悪いということになっているのだろう。

 そして知事は世間に向けて無難な態度を見せ点数稼ぎか保身をはかったのだろうが、世の中……。


ラベル:授業
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2020年12月16日

『(ⅲ) (ⅳ)以下の解答』(201215)

 (ⅲ)
(ⅳ) 時刻tでの物体の速度v(t)をかけ。

 v(t)= dx/dt = √ (ag)sin{√ (g/a)・t } 
 
        答え v(t)= √ (ag)sin{√ (g/a)・t }   

(ⅴ) この単振動の周期T、角速度ωはいくらだったか?

先に導いたように、 ω = √ (g/a)
             ∴ T = 2π√ (a/g)
                        
       答え  ω = √ (g/a)   T = 2π√ (a/g)

(ⅵ) 原点を通過するときの瞬間の速度はいくらか?

原点を通過する時刻は、T/4 = (π/2)(√ (a/g)
∴  v((π/2)(√ (a/g) )= √ (ag)sin{√ (g/a)・(π/2)(√ (a/g) } 
             = √ (ag)

          答え √ (ag) 

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2020年12月08日

『(単振動を円運動で解析する問題で)変位x(t)をより簡潔に導くと』(201208)

 これは、
「(ⅲ) (ⅱ)の運動方程式を解け」の解答に相当。

問10-6単振動と円運動で説明(↓+)すると.png


 左Ⅰのx軸上を単振動する物体(質量m)は、右Ⅱ、半径がaの円周上を運動(円運動)する物体のx座標の軌跡とみなせる。
 一般に円周上の座標は、( x(t) , y (t) ) = ( a cosω t , a sin ωt ) 、つまり単振動の変位x(t)は、円運動のx座標、x軸状の座標 x(t)になるといえる。

 よって、この場合は時刻 t での、単振動の変位は、振幅をAとすれば、

    x ( t ) = | A | cosω t  ‥ ‥ ☆

  ∴  x(0) = | A |  ( ∵ cos 0 = 1) ‥ ‥ ①

 さて、題意によれば、t=0 で、変位は -a
  ∴   x(0) = - a   ‥ ‥ ②
    ①②より、
     | A | = - a

  ∴  x ( t ) = - a cosω t

     注:「振幅は?」と聞かれたら、
             A = a   ∵ a > 0  

 今、角速度(角振動数に相当する)ωは、
      ω = √ (g/a)
 ∴ x(t)= - a cos√ (g/a) t

 以上より、時刻 t における変位 x(t) が導かれた。


          答 x(t)= - a cos√ (g/a) t 




 (角振動数ωの出し方は ↓ )

問10-6単振動と円運動で説明するとの注.png


ラベル:物理
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2020年12月03日

『単振動を円運動で(ⅲ) (ⅱ)の運動方程式を解けの答え』(201203)

(ⅲ) (ⅱ)の運動方程式を解け。

 およそこの問題は、運動方程式を微分方程式とし、次のように解く必要があります。

 すると変位だけではなく、速度その他も出てきます。
 よってこの問題を次のように解いていけば、その他の問も結果的に次々と解けていることになります。

(注:先にあげた図の円運動から三角関数を使って解を得ていく方法は別です)

p4610-6微分方程式を解き変位と速度を出す(BLOG)_page-0001.jpg



p4610-6微分方程式を解き変位と速度を出す(BLOG)_page-0002.jpg
ラベル:物理
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『『単振動を円運動で解析する問題(2)の(ⅱ)二階微分を使った運動方程式』(201203)

 問題文より、(2)(ⅱ)は変位xを時間tの関数x(t)になり、同時に加速度は、axがa(t)となったことになります。


10-6単振動変位x(t)運動方程式2.png



ラベル:物理
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