高校物理の投げ上げの問題は実務で役立つのか

高校物理の問題で、
「Q.地面からの高さが19.6ｍのビルの屋上から小石を真上に14.7ｍの速さで投げ上げた。重力加速度の値を9.8とする。小石は何秒後に地面に達するか。
A.地面の座標は-19.6ｍなのでy=v0t-gt^2/2に代入して
-19.6=14.7t-9.8t^2/2
よってt=-1,4
-1は不適当なので４秒後が答え」
といったような問題がありますよね？
この問題が解けると、企業における実務の上でなにかやくだつことがあるのでしょうか？（もしやくだつのならば、どんなふうに役立つのかを、詳しく教えてください。）
それとも、実務では役立たなくて、単に「物理学」における好奇心をみたすためだけの問題なのでしょうか？
どなたかご存知のかた、教えてください。

No.1 ベストアンサー 回答者： kusokuzeshiki 回答日時： 2003/07/13 00:21

いえいえ、好奇心のみならす非常に実用的な

スキルへの最初の第一歩です。

この問題は加速度、速度、位置に関する物理の
基本を当てはめてみるための訓練です。現実には
そこに、速度の２乗に比例する空気との摩擦などが入ってくるので、結構難しくなります。だからといって、この問題で使う理屈が無駄ではありません。重要なのはどのような理論や法則であれ、それを
現実のより複雑な現象をモデル化するときに使えるか
ということです。物理学に限らず、数学などもより複雑な問題を解明する際の手がかりに
なり、その適用範囲は理学や工学に限定されません。

この問題がそくりそのまま社会で出てくることは
ないと思います。まあ、この問題がとけなくても
実生活で損した気分にはならないと思いますが、
こういった問題を通じて現実と理論をつなげる
ことができるようになるメリットは、できる人でないと
実感できないとも思われます。今は、パソコンの性能が
ソフト、ハードとも一昔前のスーパコンピュータなみでインターネットの恩恵もあり、理工系
学問は実践しやすい時代だと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2003/07/13 11:43

No.11 回答者： noname#21649 回答日時： 2003/07/14 02:50

>１つ１つの水滴に関して、落下の式がなりたつと考えてよろしいのでしょうか。

ご指摘のとおりです。ただし.空気抵抗を補正して使用しますし.現実には合一（複数の水滴が追突し一つになる）等の作用も考慮します。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2003/07/14 18:09

No.10 回答者： mmky 回答日時： 2003/07/13 22:54

追伸まで

「何秒後におちるか」は問題にならなくても、落下の式は実務でやくだっている、と考えてよろしいのでしょうか。
そうです。
生活する上では落ちることが常識なので、あまり常識過ぎて日のあたるものではありませんが実際に実務では役立っているんですね。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2003/07/14 18:08

No.9 回答者： keyguy 回答日時： 2003/07/13 15:41

について、もう少し詳しくお話を聞かせていただけるとありがたいのですが・・・。

→

あなたが文系ならば勉強しないで遊び回っていた方が楽しいですよ。いずれにしても文系の人は国益には貢献できないのだから人生を謳歌していればいいのです。
理系ならば遊んでいたら使い物にならないのですぐにお払い箱ですが・・・

ロケットを打ち上げる人
ロケット技術のほとんどがニュートン力学です。
だからその程度の話はへの突っ張りにもなりません。
逆にその程度を分からない人は１００％役に立ちません。
勿論それが分かる程度でも話にならないのですが。

宇宙飛行士：
当然ニュートン力学が分かっていなければ無重力で起こる現象を理解することができないばかりかなぜ無重力になるのかすれ理解できません。
スペースシャトルは地球の重力に大きく影響を受けているのになぜ無重力になるのかが理解できないのです。
当然宇宙での活動にも支障があるでしょう。

建築をする人：
建築もニュートン力学が重要です。
耐震建築物を建てるのにはニュートンの方程式を解かなければなりません。

電子機器を作る人：
ＣＤやＤＶＤなどは内部にピックアップがありそれを駆動するときにニュートン力学が必要になるのです。
電子装置の中に物体を駆動する部分がある場合が多いのです。
（勿論電磁気学もいるが）

宇宙を研究する人：
宇宙を研究する人はさらにニュートン力学を相対論によって拡張した力学によって宇宙構造を探求しているのです。
素粒子も関係しているので量子論も導入されています。

ワープロもあるので漢字を書けない外国人が漢字かかけないからといって日本小説をかけないわけはない。ろくなものをかけない確率が高いが１００％ではない。
しかし文系違ってその程度の計算ができない人が理系の仕事をできない確率は１００％と断言できるでしょう。
（「１００％」を使うのは理系ではほめられたものではないが）

理系がためてきた日本の富を文系（特に完了が）が私腹を肥やしたりして湯水のように無駄使いしています。
あなたも寄生虫になった方が楽です。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2003/07/14 18:10

No.8 回答者： First_Noel 回答日時： 2003/07/13 11:59

私は以下の２者択一の御意図が分かりません．

＞この問題が解けると、企業における実務の上でなにかやくだつことがあるのでしょうか？（もしやくだつのならば、どんなふうに役立つのかを、詳しく教えてください。）

＞それとも、実務では役立たなくて、単に「物理学」における好奇心をみたすためだけの問題なのでしょうか？

実際には「この問題に基づいて，実際的な要因を加えて問題を解く」ことが
いろいろな分野で大いに役立っています．
そのためには御質問のような「基礎」が理解出来ていないといけません．
従って「実務で役立つか？」と問われれば「大いに役立つ」ですが，
この問題それ自体が役立つか？と問われれば，役立つ場面は限られるでしょう．

このように，基礎問題を取り上げて，それが実社会でどう役立つか？と言うこと，
例えば１０代しゃべり場でも（物理や数学に限らず）ダイレクトに
すぐどちらか？に決着させようとすることは，社会の悪癖だと思えてなりません．
数学にしろ物理学にしろ，問題を解く，と言うことだけではなく，
理系の学問は右脳と左脳の両方を鍛えるものだと思っています，
その意味では，理系の学問は理系の学問以外でも役立っている，とも言えます．

この回答へのお礼

この問題は「基礎」ととらえるとよろしいのですね。
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2003/07/13 12:06

No.7 回答者： mmky 回答日時： 2003/07/13 05:58

皆さんの適切な回答がありますので他の例を参考程度に、

一般的に何かを製造するメーカでは、重力計算を使う部署がたいていは１箇所ありますね。製品の安全性を確認する部門ですね。製品の梱包をしますとたいてい落下試験が必要ですね。落下試験を通して梱包材を決めてますね。大きなものになるほど必要ですね。製品を購入するとダンボール箱にウレタンのガイドがありますが、あれは落下時の衝撃を吸収するようにできているんですね。意外と地味なので気がつかないのですが大切なことですね。流通・販売部門では計算は使わないかもしれませんが、落下試験のおかげで恩恵を受けていることは確かですね。落とすと製品がすべて壊れるようでは流通・販売はできませんね。
高校ぐらいまでの物理は、社会のいろいろなところに使われているので教科書に入っていると考えて良いのではないでしょうかね。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
「何秒後におちるか」は問題にならなくても、落下の式は実務でやくだっている、と考えてよろしいのでしょうか。

補足日時：2003/07/13 11:50

No.6 回答者： noname#21649 回答日時： 2003/07/13 04:09

焼き物関係（化学工学関係）では.結構使います。

というのは.造粒・ふんたい移動・分球の基本式ですから。

一番楽なふんたいの処理は.ふんたい同士の相互作用をまったくないと仮定した条件.つまり.設問のような.1個の球体の運動になります。現実には.湖の条件から外れてしまい「詰まった」なんて事になってします。

それと.ハウス園芸の「散水」でもつかいます。ただ.ノズルの設計の方しかつかいません。農家としては.ノズルの特性ひょうを見ているだけです。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
「散水」については、１つ１つの水滴に関して、落下の式がなりたつと考えてよろしいのでしょうか。

補足日時：2003/07/13 11:45

No.5 回答者： apple-man 回答日時： 2003/07/13 01:50

＞単に「物理学」における好奇心をみたすためだけの問題なのでしょうか？

　そのとおりだと思います。

　自由落下の式が産業に必要な物なら、
古典力学（熱力学、材料力学、流体力学、
電磁気学）の中に取り込まれて応用された
式として出てきているはずですが、その
ような式はありません。
　力学の考え方そのものは、エネルギー
保存の法則と合わせて、解析力学として
古典力学に取り込まれていますが、
重力だけを考えた自由落下の計算は
現実身が乏しいのです。


　問題が特殊すぎて、この条件を
出すのが実際には難しい上、条件を
用意できても、４秒では落ちないはずです。
現実に成り立っている式はもっと複雑なはず
です。

つまり、14.7ｍの速さで投げ上げるには
人間の手では無理ですから、正確に
速度を出せる機械が必要でしょう。
そして、実際には空気抵抗がありますし、
重力定数も、地球上の場所により
違うので、14.7ｍの速さで投げ上げ
ても、４秒では落ちてきません。


　これがもし、ドップラー効果の問題なら、
これを直接利用した速度計測器もあるし、
いろいろな応用があるので、企業の実務に
役立つと言えると思うのですが、
自由落下をそのまま応用した製品など
ないのがいい例だと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2003/07/13 11:58

No.4 回答者： nyazira 回答日時： 2003/07/13 00:34

ハズした回答で、すみません。

お尋ねの件。
別に物理に限らず、他の学問でもそうでしょうが
一般教養ではないかと思います。

したがって何かの役に立つかと言えば、そうは
言えません。
では役に立たないのかと言われれば。そうでも
ありません。

一般教養とは、そのようなものかと思います。
高い教養は、心を豊かにします。
実社会では、ある程度、必要不可欠なものではないか
と思います。

お邪魔しました。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2003/07/13 11:52

No.3 回答者： myeyesonly 回答日時： 2003/07/13 00:22

こんにちは。

学校で習った知識なんて役立たないものが、非常に多い中、これなんかは結構役立つ部類だと思いますよ。

まあ、普通の事務職だとどうかわかりませんが、ちょっと高い所で仕事をする人なんかだと重要な知識になるんじゃないかな？

建築関係なら役立つ事は必ずあると思っていいかもしれませんね。
探せば役に立つ分野はもっとあると思います。

つまり将来どこで働くかで答えが変わるというのが答えかも。。

例えば化学式が判らない薬剤師や、胃と心臓の区別もつかない医師じゃ怖くてかかれませんよね。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2003/07/13 11:44