【質問】次元解析のやり方が分かりません。 | 究極の物理勉強法~たとえ話と微積分で高校物理が楽しくなる

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物理の予備校講師で『微積で楽しく高校物理が分かる本』の著者の田原真人が、物理の学び方のコツを紹介。物理が分からない人は、公式を丸暗記するのを止めて、解法体系を学びましょう。必ず道が開けてきますよ。

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田原です。

こんにちは。



Kaiさんから次のような質問をいただきました。



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こんにちわ、blogのほうはいつも拝見させていただいてます
質問なのですが次元解析が問題として直接問われることはありますか?
次元解析によって計算ミスを大分防げるという話は聞いたんですが、どうやれば良いかがいまいち掴めないです
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自分の書いた解答を、「次元」の視点で見直すと、簡単に間違いを見つけることができます。

次の例を見てください。


(1)仕事は、W=mg(2+L) : 無次元量の2とLが足されているのはおかしいことが分かる。

(2)求める速さは、v=ER/BL : 分子分母にvをかけると、 vER/vBL  分母は電圧だから、電圧Eとキャンセルして、残るのは、vR。 これは、速度×抵抗で、速度になってない。

(3)求める質量は、M=m+C(BL)^2 : C(BL)^2が質量の次元であることを確認する。 分子分母にv^2をかけると、C(vBL)^2/v^2  vBLは電圧だから、分子はエネルギーの次元になるので、運動エネルギー1/2mv^2に置き換えると、v^2でわって、質量になる。

磁場が関係するときに、vBLが電圧、IBLが力、という塊を作って、次元をチェックすると簡単です。

いつも、次元をチェックする習慣をつけていると、答を見たときに、「なんかおかしいぞ」という勘が働くようになります。
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