科目ナンバー

SE-PH1-2B01

履修条件・関連科目等

高校で習った物理、微分積分を理解していること

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

力学を微分積分を用いて定式化し、単純な問題に応用する。運動方程式を立て、それを微分方程式として解くことにより物体の運動を導出し、その結果について吟味する。また、運動方程式から種々の保存則を導出し、保存則を用いて物体の運動を理解する。

科目目的

・力学に必要な数学的基礎(微分、積分)を身につけ、ニュートンの運動法則の理解を深める。
・ 状況に応じて運動方程式を立て、運動方程式を微分方程式として解くことにより、物体の運動を導けるようになる。
・種々の保存則を運動方程式から導けるようになり、それらの保存則を状況に応じて使いこなす。
・自ら導いた式の物理的な意味を吟味し、理解できるようになる。

到達目標

1年次の最初の物理学の講義として、数学を用いた自然現象の記述の方法を身につけ、数学を道具として使いこなすことにより物理をより深く理解できるようになる。また、力学を学ぶことで論理的思考力を養い、物理学の考え方の基礎固めを目指す。具体的には、微分積分に習熟し、ニュートンの運動法則からなる力学の体系を深く理解する。運動方程式を微分方程式として数学的に解くことにより、物体の運動を導出し、直感的に理解できるようになる。また、運動方程式から微分積分を用いて運動量およびエネルギー保存則を導き、問題に応用できるようになる。

授業計画と内容

下記の予定で行う。授業の進度により順番が変わることがある。
第1回 位置, 速度, 加速度
第2回 第1回の内容の演習
第3回 力について
第4回 第3回の内容の演習
第5回 ニュートンの運動法則
第6回 第5回の内容の演習
第7回 一様な重力場中での運動
第8回 第7回の内容の演習
第9回 単振動，ばねの運動
第10回 第9回の内容の演習
第11回 単振り子，等速円運動
第12回 第11回の内容の演習
第13回 仕事，質点が曲線上を動くときの仕事
第14回 第13回の内容の演習
第15回 位置エネルギー，保存力
第16回 第15回の内容の演習
第17回 ポテンシャル，運動エネルギー
第18回 第17回の内容の演習
第19回 力学的エネルギーとその保存則
第20回 第19回の内容の演習
第21回 運動量，力積，運動量保存則
第22回 第21回の内容の演習
第23回 質点系の運動量保存則
第24回 第23回の内容の演習
第25回 角運動量とその保存則，面積速度，
第26回 第25回の内容の演習
第27回 慣性系と慣性力
第28回 第27回の内容の演習

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出／その他

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

物理学の基礎科目は, より深い理解のために，講義およぴ演習の復習をすることが重要である．
特に演習時間内に自分で解けなかった問題については重点的に復習しておくこと．
最終的に，講義内容と参考書から得た理解をまとめて「自分のノートを作り上げる」ようにすれば，この後に続く物理学の勉強に役立つであろう．

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

演習のレポートについては、自分の頭で考えて問題を解いた形跡があれば、正解ではなくても高く評価します。ネットにある記事を写したり、他人のレポートを丸写しにしている形跡がある場合には評価が非常に低くなる可能性があります。

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

反転授業（教室の中で行う授業学習と課題などの授業外学習を入れ替えた学習形式）／グループワーク

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキストは特に指定しない。
参考書：「力学[入門編](物理学基礎)」滝川昇, 新井敏一, 土屋俊二 著（朝倉書店）

　

その他特記事項

参考URL