圖解建築的數學‧物理教室

名人推薦：

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呂良正教授／台灣大學土木系系主任

簡麗賢老師／北一女中物理科教師

什麼是牛頓？什麼是焦耳？重量和質量不一樣嗎？ kgf 和kg 差在哪裡？什麼是log ？什麼時候會用到向量？微積分是要做什麼用的？為什麼弧度或立體角是必要的？

每當我待在學校研究室時，常有很多學生來問這種基礎問題。雖然我不是教結構力學或環境工程的老師，但許多理科學生的數學、物理、化學等基礎學科能力太差，讓我感到很困擾。每次有人來問問題，都會花時間仔細說明，如此老是被問到相同的問題，也讓我不禁開始思考，到底該如何是好。

我想到的解決方法，就是每天在部落格中，寫一些基本事項，讓學生都可以上網去看。這麼一來，就不用重複說明什麼是牛頓、焦耳了。（部落格網址：http：//plaza.rakuten.co. jp/haraguti/）

不過這樣還是有問題。因為只有文章的部落格既無趣又難以了解，學生根本沒有意願去看。為了解決這個問題，我加上了漫畫，讓學生能一目瞭然。一開始只是塗鴉，但越畫就越有水準了。我曾經在教漫畫這類的專科學校上過幾年課，可以畫出一定程度的漫畫，所以就把它應用到部落格中，協助學生了解內容。

彰國社的中神和彥先生看到我為學生所寫的部落格，問我有沒有意願出書，因此造就了本書出版的契機。因為聽說不只是我任教的大學，其他大學工學部建築學系，甚至是專科學校，也有很多不擅長數學或物理的學生。想從事設計，卻對理科知識沒有信心，這樣的人也出乎意料地多。

順道一提，我認識的建築師當中，也有人不知道牛頓的意義，這真是讓我大吃一驚。隨著單位轉換到國際單位制（SI），水泥強度的標記也從kg/cm2 變成N/mm2，所以如果不了解N（牛頓），就是在不了解強度的狀況下蓋房子。因此對實務者來說，這應該也是有幫助的一本書。

本書是依照學習建築與考試的順序來編排的。由牛頓、焦耳等開始學習。很多人學習時，都卡在這些知識而無法更進一步。想要了解牛頓，就必須了解什麼是運動方程式，也必須理解質量、重量的差異。而圖形、微積分的知識，一般來說是通用知識，相對來說也和實踐有段距離。因此我將這類一般通論的數學，放在後面來談。對於由一般通論開始的大學課程感到厭煩的讀者，或是有印象曾在高中學過、卻忘得差不多的讀者，相信本書內容一定會對你們有所幫助。

只要從頭開始閱讀本書，就可以充實數學與物理的基礎，還有些許化學知識，對學習建築與準備考試也都有幫助。其中對建築領域而言特別重要的事項，更是不厭其煩地再三重複。

只要花大約3 分鐘的時間，就可以讀完各個項目，並記憶其中的內容。剛好是拳擊比賽一個回合（1R）的時間（本文中標記為R1 等）。這是為了不讓學生感到厭煩，可以持續閱讀而設計的。大腦和身體一樣，最能集中注意力的時間就是3 分鐘。只要依照1 回合3 分鐘的步調閱讀本書，應該很快就可以學會數學、物理的基礎了。那麼就從第一回合開始吧！

謹在此特別感謝編輯本部中神先生，建議我將部落格內容集結成書，並協助編輯成冊，還有其助手尾關惠先生，以及提出許多問題、為我做些影印等雜事的學生們。

2006 年11 月 　

原口秀昭