どうも、講師の山本です。
 

今回がこの連載の最終回です悲しい

 

「結局日傘の向きはどうするべきなの?!」

 

という疑問に答えていきます。

 

 

以下、第1回〜第3回まで記事です⬇️

 

 

 

 

さて本題です。

 

前回は、日傘でカバーできない部分、つまり体に当たる直射日光の長さをA(θ)とおき、

 

   A(θ) = H - ( 2Scosθ - Lsinθ ) tanα

 

と求めました。

 

今回は、θがどんな値の時にA(θ)が最小になるか考えます。

 

 


 

A(θ)を調べる

 

今回知りたいのは、

 

「どの向きに日傘を差せば、体に当たる直射日光を最も少なくできるのか」

 

ということです。

 

つまり、

 

   A(θ)

 

が小さくなるようなθを探せば良いことになります。

 

そこで、この式をもう少し詳しく調べてみましょう。

 


 

微分してみる

 

ここで登場するのが、数学でおなじみの「微分」です。

 

微分を使うと、関数がどのように変化しているのかを調べることができます。

 

今回の

 

   A(θ) = H - ( 2Scosθ - Lsinθ ) tanα

 

をθについて微分すると、

 

   A’(θ) = ( 2Ssinθ + Lcosθ ) tanα

 

となります。

 

ここで、今回考えている範囲では

 

   0° < α < 90°

 

かつ

 

   0° < θ ≦ 90°

 

です。

 

したがって

 

   sinθ > 0, cosθ ≧ 0, tanα > 0

 

なので、

 

   A‘(θ) > 0

 

となります。

 

つまり、

 

A(θ)は、θが大きくなるほど大きくなる

 

ということです。

 


 

結局、日傘はどっち?

ここまでくれば、答えはかなりはっきりします。

 

「A(θ)は、θが大きくなるほど大きくなる」

 

ということは、体に当たる直射日光をできるだけ少なくするためには、

θはできるだけ小さくすればよいことになります。

 

つまり、今回のモデルでは、

 

「日傘は、垂直に立てるよりも、太陽側へ傾けた方がよい」

 

という結論になりました!


最初は、


「日傘って、どっちに傾けた方がいいんだろう?」
 

という何気ない疑問でした。

 

 

図にしてみて、

 

三角比を使って、

 

数式にして、

 

最後には微分してみる。

 

すると、

 

「日傘は傾けた方がよい」

 

という答えを数学を使って導くことができました。

 


 

太陽が真上にあるときは?

 

……と、ここで一つ気になることがあります。

 

もし太陽が真上にあったら、どうでしょうか?

 

この場合、太陽光と地面のなす角は、

 

   α = 90°

 

です。

 

ところが、今回求めたA(θ)には、

 

   tanα

 

が含まれています。

 

しかし、tan90° は定義されません。

 

したがって、今回求めた式では、太陽が真上にある場合を扱うことができません。

 

この場合は、太陽光が地面に垂直になるため、これまでとは別の図を考えて、改めて数学的に考える必要があります。(直感的に真上に日傘を持っていけばいい、と分かりますがね!)

 

今回の連載ではここまで扱わず、今後の課題として残しておきたいと思います。

 


 

まだ考えていないこと

 

さて、ここまでで、「日傘を太陽側に傾けた方が良いのか、それとも垂直に持った方が良いのか」という問いで、「太陽側へ傾けた方が良い」という答えが得られました。

 

しかしながら、この時点では「傾けた方が良いか否か」しかわかっておらず、太陽に向けて傾けた方が良いことえを数学的に確かめられたわけではありません。

 

なぜなら、今回のモデルは、現実の日傘や人間の体をかなり単純化しているからです。

 

では、今後の展望として、より現実に近く詳細な結論を得るために、どうすればよいのでしょうか。

 

 

例えば、今回は体を「縦の線分」として考えているため、体の横幅は考えていません。また、日傘に当たる太陽光の境界線も、一方の端から伸びる1本だけを考えています。

 

実際には、人の体には横幅があり、日傘の反対側の端からも太陽光の境界線が伸びています。そのため、より現実に近いモデルを考えるなら、体を長方形として表し、日傘の両端から伸びる2本の境界線を考える必要があります。

 

このようにモデルを少しずつ現実に近づけていくと、「本当に最適な日傘の角度はどのくらいなのか?」という、さらに面白い問題が見えてきます。

 

今回はここまでとしますが、数学では、このように現実の問題を単純なモデルに置き換え、そこから少しずつ複雑なモデルへ発展させていくことができます。

 

今回の「日傘は垂直に持つべき?それとも傾けるべき?」という何気ない疑問も、数学の問題にしてみると、微分を使って考えることができました。

 

身の回りには、まだまだ「どっちのほうがいいんだろう?」と思えることがたくさんあります。

 

そんな素朴な疑問を、ぜひ一度「数学の問題にしてみる」と、意外なところから数学の面白さが見えてくるかもしれません。

 


 

当塾では、このような「なぜ?」「どうして?」を大切にしながら学ぶ機会として、科学実験室を定期的に開催しています。

 

次回の科学実験室は、9月12日(土)午後を予定しています。

 

内容は、関数の式を入力するとグラフが出力されるWebサイトを用いて、「お絵かき」をするというものです。(高校生対象、中学生可)

 

この実験室に参加した暁には、ただ勉強する対象だった「関数」というものが、自分の一人一人の友達のように、個性のある色のついたキャラクターに見えてくることでしょう!

 

当日の講師は私が担当いたします。ぜひ一緒に議論しましょう!

 

また、毎週水曜日には英語自習室を開催しております。

 

科学実験室と自習室、両方合わせてご参加ください!

 

「答えを覚える」だけでなく、「自分で考える楽しさ」も、ぜひ一緒に体験してみませんか?

おはようございます、学習塾キャリアパスの石崎です。
生徒から大学受験の相談が多くなってきたキャリアパスです。そもそも大学の先がどうなっているのか?あとから、「そんなこと聞いてないよー」なんてことがないように都市伝説的にも囁かれる学歴フィルターについて触れます。


「就職活動には学歴フィルターがある」

一度は聞いたことがある言葉ではないでしょうか。

結論からいえば、すべての企業に明確な学歴フィルターがあるわけではありません。しかし、大手企業や人気企業の採用では、大学名が選考に一定の影響を与えることは現実にあると考えられます。

## 学歴フィルターとは?

学歴フィルターとは、企業が応募者の大学名や大学群によって、説明会への参加や書類選考の通過者を絞り込むことです。

人気企業には、採用人数を大きく上回る学生が応募します。一人ひとりの応募書類を丁寧に確認するには、多くの時間と人手が必要です。そのため、大学入試を突破した実績を「基礎学力や努力を継続できる力」の一つの目安として使う企業があります。

もちろん、企業が「○○大学以下は採用しません」と公表することはほとんどありません。実際には、次のような形で大学による差を感じるケースがあります。

* 人気企業の説明会予約枠
* インターンシップの選考
* エントリーシートの通過率
* 大学別の推薦枠やOB・OGとのつながり
* 大学限定の説明会や採用イベント

2025年に公表された就活生への調査では、67.5%が「学歴フィルターがあると思う」と回答しています。また、別の調査では、採用担当者の40%が候補者の評価で学歴を重視すると回答しました。調査方法による違いはありますが、学歴が完全に無関係とは言い切れないでしょう。[学歴フィルターに関する就活生調査](https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000065.000065508.html)、[採用担当者・就業者への調査](https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000059.000028179.html)

## GMARCHは学歴フィルターに強い?

GMARCHとは、次の6大学の総称です。

* 学習院大学
* 明治大学
* 青山学院大学
* 立教大学
* 中央大学
* 法政大学

GMARCHは首都圏の難関私立大学群として知名度が高く、大手企業にも多くの卒業生を送り出しています。

ただし、「GMARCHなら、すべての企業の学歴フィルターを通過できる」という意味ではありません。

総合商社、外資系コンサルティング会社、外資系金融機関など、特に競争の激しい企業では、東京大学・一橋大学・早慶などの学生が多く、GMARCHでも厳しい競争になります。

一方で、幅広い大手企業や有名企業への就職を考えた場合、GMARCHに進学することで、大学名だけを理由に応募先が狭くなる可能性はかなり小さくなります。

GMARCHは、就職を保証する「特別切符」ではありません。しかし、多くの企業の採用選考に参加しやすくなる「通行証」に近い存在といえるでしょう。

## GMARCHに進学する本当のメリット

GMARCHのメリットは、大学名だけではありません。

### 1.就職先の選択肢が広がる

大手企業から中堅・成長企業、公務員まで、幅広い進路を目指せます。大学名で就職先が決まるわけではありませんが、最初から応募先を狭められにくいことは大きなメリットです。

### 2.卒業生とのつながりが強い

長い歴史を持つ大学が多く、さまざまな企業や業界で卒業生が活躍しています。OB・OG訪問や大学内の説明会を通じて、一般には得にくい情報に触れられることもあります。

### 3.周囲から刺激を受けやすい

難関大学に合格するために努力してきた学生が集まるため、資格取得、留学、インターンシップ、公務員試験などに積極的な学生も多くなります。

大学4年間をどのように過ごすかは本人次第ですが、行動する学生にとってはチャンスの多い環境です。

### 4.将来の進路変更にも対応しやすい

高校生の段階で、将来の仕事を完全に決めることは難しいものです。GMARCHには多様な学部・学科があり、民間企業、公務員、大学院進学、教員など、幅広い進路を選べます。

## GMARCHに入れば安心、ではない

注意したいのは、「GMARCHに合格すれば、その後は何もしなくてもよい」というわけではないことです。

就職活動では、大学名に加えて次のような点も評価されます。

* 大学で何を学んだか
* どのような経験をしたか
* 自分の考えを分かりやすく伝えられるか
* 志望する仕事について調べているか
* 周囲と協力して行動できるか

学歴は、選考の入口ではプラスに働く可能性があります。しかし、最終的な合否を決めるのは、大学入学後の経験や本人の人柄、能力です。

## それでもGMARCHを目指す価値は大きい

「学歴だけで人生は決まらない」

これは間違いありません。GMARCH以外の大学から大手企業に入る人もいますし、大学名に関係なく活躍している人も大勢います。

しかし、学歴だけで人生が決まらないことと、学歴がまったく影響しないことは別の話です。

高校生のうちに努力してGMARCHに進学できれば、将来の選択肢を広く残すことができます。就職活動の入口で不利になりにくく、多くの企業に挑戦できるという点では、GMARCHは費用対効果の高い進学先です。

GMARCH合格には相応の勉強が必要ですが、その努力は大学入学時だけでなく、就職活動やその後の人生にもつながります。

将来やりたい仕事がまだ決まっていない生徒ほど、まずは選択肢を広げるためにGMARCHを目標にしてみてはいかがでしょうか。

学習塾キャリアパスでは、現在の成績や得意科目、志望学部に合わせて、一人ひとりの受験戦略を考えます。「自分はGMARCHを目指せるのか」「いつから、何を勉強すればよいのか」とお悩みの方は、お気軽にご相談ください。

■◇■◇■■◇■◇■■◇■◇■■◇■◇■

清澄白河の中堅上位大学受験のご相談は、ぜひ、キャリアパスへ

清澄白河の個別指導塾「キャリアパス」| 江東区

※無料体験、学習相談随時受付!

■◇■◇■■◇■◇■■◇■◇■■◇■◇■
 

夏の象徴ともいえる「かき氷」。屋台で食べるガリガリとしたかき氷も味わい深いですが、近年人気を集める専門店のような「頭が痛くならず、口の中でふわっと消える極上のかき氷」には、明確な物理学と熱力学の理由が存在します。

単なる「冷たい氷の塊」を削っているだけに見えて、実は削る氷の温度管理から刃の角度、物理的構造まで、綿密に計算された科学の結晶なのです。

今回は、美味しいかき氷を作る「4つの理系メカニズム」を紐解きます。

1. 「ゆっくり凍らせる」ことで生まれる純度の高い氷

美味しいかき氷の絶対条件は、純度の高い透明な氷を使うことです。

水道水を家庭の冷凍庫で急速に凍らせると、水に含まれる空気やミネラル(カルシウムやマグネシウムなど)が中央に閉じ込められ、白く濁った氷になります。この濁った部分は結晶構造が不均一で、削ったときにボロボロと粗い粒になってしまいます。

一方、天然氷や製氷工場で作られる高級氷は、-10℃前後の緩やかな温度で水面を揺らしながら時間をかけて凍らせます。

【急速冷凍】
雑質や空気を取り込み不均一な結晶 ➔ 硬く粗いガリガリ氷

【緩慢冷凍】
不純物を排除した規則正しい水分子の結晶➔ 極薄に削れる氷

水は凍る際、自ら不純物を排他して純粋な水分子だけで結合しようとする性質があります。じっくり凍らせることで、分子が綺麗に整列した硬く透明な結晶構造が生まれるのです。

2. 氷を温めてから削る物理学

冷凍庫から出したばかりの氷(約−15℃〜−20℃)をすぐに削ると、刃が立った時に氷が割れてしまい、粉々になった粗い粒子しかできません。
そこで職人は削る直前に氷を放置し、表面を-2℃〜0℃付近まで温めるという工程を挟むのです。


3. 薄さ「コンマ数ミリ」が実現する食感と熱伝導

専門店のかき氷が「フワフワ」なのは、氷が細かく砕かれているからではなく、「非常に薄く削られた氷のシートが層状に折り重なっているから」です。

【ガリガリ氷】
小さな「氷の粒(立方体)」の集合 ➔ 接触面積が小さく、噛む必要がある

【フワフワ氷】
極薄の「氷のシート(平面)」の重なり ➔ 接触面積が劇的に増大

氷を薄く削ることで、体積に対する表面積の割合が飛躍的に大きくなります。

これを口に入れた瞬間、舌や口内の熱が伝わる熱伝導の効率が極限まで高まり、噛む間もなく一瞬で液体へと変わります。この「舌の上でスッと消える感覚」こそが、フワフワ食感の正体です。

4. なぜ「キーンと頭が痛く」ならないのか?(アイスクリーム頭痛の生理学)

かき氷を急いで食べたときに起こるあの頭痛は、医学的に「アイスクリーム頭痛」と呼ばれています。

みなさんも経験あるこの頭痛ふわふわのかき氷では起きにくいこと知っていましたか?
なぜ極上のかき氷ではこれが起きにくいのでしょうか?

答えは口の中に入る熱量(冷たさの総量)の違いです。

前述の通り、フワフワ氷は「−2℃付近まで温めた氷」を「薄く空気を抱き込ませて」削っています。氷自体の温度が高いうえ、空気を含んでいるため一口あたりに含まれる氷の質量が少ないのです。結果として、口内の温度変化が緩やかになり、神経の暴走や血管の急激な拡張が起こりません。


まとめ:氷と熱の物理が生む夏の芸術

美味しいかき氷のフワフワ感と心地よい口溶けは、以下のような科学的条件が揃うことで初めて完成します。

・時間をかけて作る純度100%に近い結晶
・−2℃に調整して氷に柔軟性を持たせる
・比表面積を最大化し、一瞬で熱移動を起こす

ただ氷を削るだけのように見えて、そこには「水という物質の特性」を極限まで活かす理系の知恵が詰まっています。次に美味しいかき氷を食べる時は、その完璧にコントロールされた物理現象を舌の上で味わってみてください。

清澄白河にある学習塾キャリアパスでは、理科の不思議に触れる実験教室など楽しみながら学べる機会がたくさんあります!
ぜひ体験授業からお待ちしております!

https://www.careerpath.tokyo