物理
物理では、現象をモデル化し、保存則と運動方程式を正しい向きで適用する力が試される。力学・波動・電磁気・熱が中心で、図に力を書き、単位をそろえて計算する。
規則
- 力は物体ごとに自由体図を描き、重力・垂直抗力・摩擦力・張力の向きを決める。
- 等加速度運動は v=v0+at、x=v0t+at^2/2、v^2-v0^2=2ax を使い、正の向きを固定する。
- エネルギー保存は非保存力の仕事を別に勘定する。摩擦があれば力学的エネルギーは減少する。
- 回路は Kirchhoff の電流則・電圧則をループごとに立て、電池の内部抵抗を確認する。
- 波は v=fλ、屈折では振動数が変わらないことを使う。
例題
水平面から初速20 m/s、仰角30°で小球を投げる。g=10 m/s^2、空気抵抗なし。v_x=20cos30°=17.3 m/s、v_y=20sin30°=10 m/s。滞空時間は 2v_y/g=2.0 s。水平距離は v_x×2.0=34.6 m。最高点は v_y^2/(2g)=5.0 m。
単位と有効数字
速さ・加速度・力の単位を SI に直し、g は問題文の指定（9.8 か 10）に従う。有効数字は途中で1桁多く保持し、最終行でそろえる。
罠
- 重力加速度を9.8と10で混在させる。
- 摩擦力の向きを運動方向と逆に取らない。
- 回路で電流の向きと電圧降下の符号を逆にする。
- レンズで実像・虚像の符号規則を忘れる。