現在2019年11月20日17時57分である。
麻友「動きは、のろいけど、決断は速い!」
私「ウフフ、昨日、まゆゆ応援情報@練習中さんの、ブログ記事読んで、AKB48の AKB48 CAFE & SHOP AKIHABARA という公式ホームページを見て、AKB48カフェが、2019年12月31日に閉店であることを確認した段階で、『明日、行こう』と、心に決めた。混むかな? とも思ったが、この情報が入って、すぐ行動できる人は、そうそう多くはないだろうと、思った」
麻友「私の推しメニューは、なかったけど」
私「それは、想定内。エスカレーター式に、柏木由紀さんの、冷製豚しゃぶそばを選び、飲み物は、温かければいいので、カプチーノにした」
麻友「今回は、ゲームのとき、前に行かれなかったけど」
私「そこまで、情報が、伝わっているの?」
麻友「店内にいる女の人は、みんな私とつながってるのよ」
私「流石、まゆゆと、言われるだけある」
麻友「SHOPでは、何も買わなかったけど」
私「麻友さんの下敷きがあったら、今のが割れたときのために、買おうかと思ったけど、なかった」
麻友「太郎さん、意外に無駄遣いしない」
私「そうだよ。本当に必要なものには、お金かけるけど、それ以外のものには、淡白」
麻友「その素晴らしい思い出は、別にして、ポテンシャルの説明をして」
私「本当は、麻友さんは、数学なんて、どうでもいいのだろうけど、やっぱり、約束だからね」
麻友「聞く」
私「まず、これまでに説明したことを振り返ると、
・投げたボールは、放物線を描く。
・水平方向のスピードは、一定。
・だから、水平方向に進んだ距離を、時計にできる。
数式で書くと、水平方向の進んだ距離を、 として、垂直方向の落ちた距離を、 とすると、
と、
だった」
麻友「それを、ワイダッシュと読むか、ワイプライムと読むかで、脱線した。そして、大学を経験してみないかと」
私「高校までの勉強は、一本道だった。でも、大学では、これが絶対というものはない」
麻友「私ちょっと、BSの231chと、232ch、見てみたのよ。先生が真面目に教えている科目もあるけど、語学の授業とか、楽しそうね」
私「それを、見て欲しかったんじゃない」
麻友「あっ、でも、単位取りたいとか、思わなかったけど」
私「単位なんて、どうでも良いんだよ。高校までの勉強と違う、学問というものに、触れて欲しかったんだ」
麻友「あれが、学問?」
私「そうなんだよ。試験で良い点を取るために、この授業のポイントは? などと、考えながら受けるのではなく、授業そのものを楽しむというのが、本当の学問だ」
麻友「でも、それだったら、あらかじめ、予習しておかないと」
私「まあ、全部の科目、そんなことは、できないけど、京都大学に入学したとき、『一コマ90分を1年間取って、2単位というのは、授業の前に、90分予習しているという前提があるからです』と、申し渡された」
麻友「ちょっと待って、放送大学は、45分の授業を、半年取って、2単位じゃなかった? 京都大学の1単位の重みは4倍じゃない?」
私「そういうことなんだよ。入学試験のない放送大学の学生に、京都大学と同じノルマを課したら、全滅しちゃう。私には、入ってみて分かったことが、一杯ある」
麻友「大学のことは、もうちょっと、授業見てみる。先に進みましょ」
私「 は、取り敢えず、ワイダッシュ イコール ジーエックスと、呼ぼう」
麻友「分かったわ」
私「この、 は、ときどき話しているように、距離の微分、放物線のある点での、接線だから、速さ、つまり、スピードなんだ。これが、分かっているかどうかで、以下の議論が分かるかどうか、分かれる」
麻友「微分は、接線で、傾きだから、速さ。ここが、ポイントのひとつ」
私「 だから、 だね」
麻友「 で割ったのね」
私「そう。垂直方向の距離に関して、
だったから、 に、これを代入する。
だね」
麻友「計算速い」
私「慣れるよ。ところで、 なんだけど、これ速さだよね。速さという英語は、speed なんだけど、これに似た速度という言葉は、velocity という」
麻友「えっ、速さと、速度って、違うの?」
私「麻友さんへの私の授業って、ポイントだらけなんだけど、速さといった場合には、光の速さが秒速30万キロみたいに、ひとつの数値なんだ。それに対し、速度といった場合には、どういう向きに向かっているか、明示しなければ、ならない。速さは、スカラーで、速度は、ベクトルと、言っても、分からないかも、知れないけど」
麻友「あっ、ベクトルって、高校で、習った。矢印でしょ。力とか、表す」
私「文系でも、それくらいは、やってるかな?」
麻友「それで、速度が、velocity だと?」
私「速度の2乗って、厳密には、速度ベクトルを、内積取って、2乗するんだけど、それは、数式書くと、
となって、 自体は、ベクトルでなく、ひとつのスカラーになるんだ。これは、今は、余り分かっていなくてもいい。もっと数学を勉強しないと、分からないことだから」
麻友「太郎さんのやりたいこと、分かってるわよ。 を、スピードだから、 にしましょうと、私に言われたくないのね。太郎さんは、 と表したい。そのために、紙数を消費した」
私「そう。そういうことなんだ。じゃあ、 を、
に、代入して」
麻友「ああ、2乗なのね
と、できたわ。ついでに、太郎さんは、 を大事にしているから、
としたら、どうかしら?」
私「良い感じだね。ここからの議論はしばらく、なぜ、そうするのか? ということより、こうやってみたら、凄く上手く行った人がいるので、私達も、真似をしようという話だ」
麻友「こうすると、上手く行く、というのが、あるのよね」
私「そう。まず、
の両辺に、ボールの質量(重さ) をかける。
次に、両辺を で割る。
垂直方向のボールの進み方を、下向きを正にして測っていたが、上向きを正に取るため、 と置くと、
となる。両辺に、 を足すと、
となる」
麻友「うわー、太郎さん、魔法みたい。自力で、こんなに、サラッと、これが、出せるの?」
私「一応、ノートで、計算してあるけど、これが出せなきゃ、入学試験通らない」
麻友「それで、どうするの?」
私「 は、高さだから、height (高さ)の頭文字を取っているんだけど、速さ が のとき、
より、
となる。質量 も、重力加速度 も、 ではないからね」
麻友「あっ、そうかー。それで?」
私「垂直方向の速さが、ゼロのとき、つまり、麻友さんの手をボールが離れた瞬間を、高さゼロメートルにしていることになっている。ここで、麻友さんの身長は、156cmだから、少なくとも、1メートルは、地面まで余裕がある。1メートル落ちたとき、ボールの垂直方向の速さが、どれくらいか、求めてみたい。そう思ったとき、もう麻友さんの質問に答えられることに、気付いた」
麻友「えっ、どの質問?」
私「ポテンシャルだよ」
麻友「えっ、どれなの?」
私「さっきの、
という式自体が、力学的エネルギー保存の式であって、
が、運動エネルギー、
が、位置エネルギー、またの名を、ポテンシャル・エネルギーという」
麻友「これが、ポテンシャル」
私「そして、これらにより、
とした、2つのエネルギーの合計、力学的エネルギーが一定だというのが、色々な問題を解くとき、武器となるんだ」
麻友「位置エネルギー、運動エネルギーと、宿題を、提出してきたわね」
私「かなり、時間がかかっている。数式で、パッパッと、説明できれば、楽だけれども、麻友さんに説明しようと思って、大学の先生、具体的にはファインマンになったつもりで、説明するとなると、簡単には行かない。でも、ファインマンは、大学の1年生の授業で説明できなければ、自分はそれを本当には分かっているとは言えないと、思っていたようだと、読んだことがある」
麻友「ううん。ファインマンは、もう良いのよ。ファインマンは、素晴らしい物理学者だったのは、私も認める。でも、一番大切なのは、太郎さんよ。太郎さんが、満足できる説明ならば、いいんじゃない?」
私「私に取っても、ファインマンは、どうでもいいんだ。ただ、私が、これは、百点満点と、納得できなければ、やっぱり許せないんだ。99点だったら、後で必ず再燃してくる」
麻友「太郎さんに取って、百点満点と許せる女の人は、私だけ、というのと、同じ?」
私「麻友さんに、点数付けるなんて、そんなことしたくないよ。芸術品に点数付けたりしないだろう」
麻友「今日は、もう寝た方が良いわ」
私「じゃあ、おやすみ」
麻友「おやすみ」
現在2019年11月20日22時24分である。おしまい。