今だに基礎が固まっていない

質問

東京の国立理系大学工学部に所属している学生(４年)です。

院試の勉強として、機械力学入門という見た目的にも
かなり易しい教科書を春休みにやることにしました。
すると・・・
簡単な教科書なのに、やたらと疑問が湧いてきたのです。

例えば
(1)力学的エネルギーと熱エネルギー、ともに単位がＪだったから
当たり前のようにエネルギー保存則立ててたけど、
なんで成り立つの？
とか
(2)高さhの位置にある質量mの物体の持つ位置エネルギーが
mghとなることは物体を高さhの位置に持ち上げるのに必要な仕事が
mghだから、となっているけど、
これはmgと釣り合う力F=mgで持ち上げた場合に限るのではないのか

等です。
(1)は熱の正体が分子の運動であることに由来しますよね？
(2)は途中でF>mgの力で持ち上げたりしても、
　最終的に物体が静止していればFがトータルでした仕事はmghとなる
　ことが証明できました。

これらは理解するのに結構時間がかかりました。
物理は高校時代から得意としていたのに、
こんな易しい教科書に載ってることすら理解できてなかったのかと思い、
ショックを受けました。

ここで質問なのですが、
大学４年でもこのようなことでひっかかったりしてるのは
(1)はっきり言ってヤバイ。心して勉強すべし。
(2)そこまでヤバくはないが、大学院卒業するまでにそういうことは
　当たり前のように網羅しておくように。
(3)まぁ、そんなもん。みんな大体院試の勉強とかでそういう穴を
　埋めていく。
(4)会社に入って、基礎的なことから一から学ぶことになるから、
　さほど気にすることはない。
(5)細かいところは気にせず、大雑把に広い範囲を理解していくべき。
(6)その他
のどれでしょうか？？

回答No.3

wata717 · ベストアンサー

私は間違いなく（１）だと思います．疑問は物理学の中で最も簡単な力学に関するものに過ぎません．次の書籍をお読み下さい．最初の２７ページだけでも結構です．
ランダウ・リフシッツ：力学（１９６０）東京図書
（４）は会社に余裕のあった過去のものとなりました．今は国際競争にさらされて殆ど余裕がないのです．自立してください．

お礼

返信ありがとうございます。
僕も心の中では(1)だろうなぁ・・・
と思いながら質問させていただきました・・・。

ランダウ・リフシッツはめちゃくちゃ難しいという
話を聞いたんですが、
将来エンジニアを目指す立場でもこれくらいの
レベルのものを理解しておかなければならないですか？

回答No.6

walkingdic

>これって意外に参考書とかには載ってないですよね？
実は「数式」という形で載っています。
もともとは「考え方なりイメージなり」があって、それを表現するために「数式」にしてあらわしています。でも、受験勉強にしてもそうだし、授業でも数式ばかり追いかけてしまって、数式からその意味するところ、考え方・イメージに戻すということをしないと、本質を見失ってしまいます。

残念ながら、一つ一つ数式からその考え方・イメージを逐一説明している本というのはほとんどないですね。

でも物理は数学ではなくて、物理現象を説明するための言葉としての数式があるに過ぎないので、本質を見失わないようにすると、今よりずっと頭の中に物理の世界が広がると思います。
楽しいですよ、物理は。
がんばってください。

回答No.5

walkingdic

本当は、
>(1)はっきり言ってヤバイ。心して勉強すべし。
と答えたいところですが、今からでも遅くはないので、

>(2)そこまでヤバくはないが、大学院卒業するまでにそういうことは
>　当たり前のように網羅しておくように。
でがんばってください。

>(3)まぁ、そんなもん。みんな大体院試の勉強とかでそういう穴を
>　埋めていく。
>(4)会社に入って、基礎的なことから一から学ぶことになるから、
>　さほど気にすることはない。
>(5)細かいところは気にせず、大雑把に広い範囲を理解していくべき。
これはいただけない。

ただご質問者のように本質が実は理解できていなかったということが認識できたのは大きな成果ですよ。そういう目で何でも見るようにしてください。
それが出来ない人も結構いますからね。ただ将来勉強したことを実務に生かそうとすると、物事の本質を理解できているか、出来ていないのかでかなり能力に違いが出ます。

お礼

本当は(1)ってことですよねｗ
頑張ります。

ところで僕が持った疑問(1)、(2)なんですが、
これって意外に参考書とかには載ってないですよね？

＞将来勉強したことを実務に生かそうとすると、物事の本質を理解できているか、出来ていないのかでかなり能力に違いが出ます。

心して勉強したいと思います。

返信ありがとうございました！

回答No.4

HANANOKEIJ

物理のことは、わかりませんが、数学では、高校から大学へ進学するとき、数学科、数理科学科の学生に限って、急に数学が「よそよそしく」なります。
今まで、あたりまえと思っていた、連続、極限、収束などが、厳密に論証されるからです。そこを、なかなか乗り越えられない学生がいましたね。
大学４年というと、そろそろ進学か就職か悩むころでしょう。卒業を前にして、大抵の学生が、学問に目覚めていくのです。なんという不条理でしょうか。なぜ、大学の１年、２年ではなくて、４年なのでしょうか？
それでも、大学在学中に、原理原則、根本原理を疑って、自分の頭で考え始めるということは、何ものにも替えがたい体験だと思います。
板倉聖宣(イタクラキヨノブ)という科学者がいます。ユニークな本を書いています。読んでみてください。
「模倣の時代」上下、仮説社、板倉聖宣著。
http://www.kasetu.co.jp/shop/index.html

お礼

＞物理のことは、わかりませんが、数学では、高校から大学へ進学するとき、数学科、数理科学科の学生に限って、急に数学が「よそよそしく」なります。
今まで、あたりまえと思っていた、連続、極限、収束などが、厳密に論証されるからです。

正にこのような感じです！！

＞卒業を前にして、大抵の学生が、学問に目覚めていくのです。
そうなんですか・・・。少し安心したんですけど、
ここで甘えちゃダメみたいですね。

返信ありがとうございました！
ＵＲＬの本、機会があったら読んでみます！

回答No.2

tono-todo

余り気にせず、こなせばよい。
但し、物理学を教える立場には能力不足です。

お礼

返信ありがとうございます。
院ではロボットの研究をする予定です・・・。

回答No.1

opechorse

要は、今まで物理や力学でも、
計算方法だけを丸暗記してきて
その計算式にいたるまでの理由をぜんぜん考えていなかったということでしょう
確かに試験には丸暗記でも解答できれば影響がないですが
物理学や工学の基本はこのような疑問を持つことにあると思います
その意味では今のうちに気づけたことが良かったと思います
これからの卒業研究やマスターでの研究でも生かせる経験ではないでしょうか

お礼

＞計算式にいたるまでの理由をぜんぜん考えていなかったということでしょう
いつの間にかそうなっていたみたいですね・・・。
僕はなるべく原理原則は理解しようとしていたんです。
が、教科書に文字として説明されている分は
理解していても、さらにそこからなぜそうなるのか、
教科書には載っていない分について考えようとしていませんでした。
とりあえず今気づけてよかったです。
ありがとうございました！