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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2020/04/02 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 物理学A（力学）（人、デ工）
科目名（英文）
／Course		 Physics A
時間割コード
／Registration Code		 00A41102
学部（研究科）
／Faculty		 共通
学科（専攻）
／Department		 共通
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○坂本　豊和
オフィスアワー
／Office Hour		 坂本　豊和(月曜日5時限　部屋2111　事前にメールで連絡ください)
開講年度
／Year of the Course		 2019年度
開講期間
／Term		 第2クォーター
対象学生
／Eligible Students		 情報システム工学科1年,情報システム工学科2年,情報システム工学科3年,情報システム工学科4年,スポーツシステム工学科4年,デザイン工学科1年,デザイン工学科2年,デザイン工学科3年,デザイン工学科4年
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2019/02/22
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
共通カテゴリ
／Category		 自然科学
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 量子力学や相対性理論に代表される現代物理学が誕生する以前は、古典力学と呼ばれるニュートン力学が、自然現象を解明する唯一の数学的手段であった。現在でも、ニュートン力学は、我々の日常生活にまつわる自然現象を記述する有力な手段として位置付けられている。
履修に必要な知識・能力・キーワード
／Prerequisites and Keywords		 ベクトル、複素数、微分、積分
履修上の注意
／Notes		 予習および復習を充分行うこと。
教科書
／Textbook(s)		 「考える力学」（兵頭俊夫　著、学術図書）
参考文献等
／References		 ｢物理学への道　上｣（西山敏之、小谷恒之、大塚顕三、山田安定　著、学術図書）
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 ベクトル、複素数、微分、積分の概念が必要となるので、高校数学の内容を充分復習すること。
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License		 特になし
備考
／Notes		 特になし
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [数学的準備I（ベクトル、複素数）]
ベクトル（特に、スカラー積とベクトル積）および複素数の概念を復習する。		 講義内容の復習を強く勧める。
2 2 [数学的準備II（テイラー展開、オイラーの公式）]
微分可能な関数のテイラー展開を定義し、これを用いてオイラーの公式を導出する。		 講義内容の復習を強く勧める。
3 3 [基本的な物理量（速さ、速度、加速度、質量）]
ニュートン力学で用いられる基本的な物理量を定義する。		 講義内容の復習を強く勧める。
4 4 [運動法則（慣性の法則、運動方程式、作用反作用の法則）]
ニュートン力学の根幹をなす3つの運動法則を解説する。		 講義内容の復習を強く勧める。
5 5 [基本的な力（万有引力、クーロン力、ローレンツ力）]
ニュートン力学で頻繁に現れる基本的な力を解説する。		 講義内容の復習を強く勧める。
6 6 [簡単な運動I（地球の重力場での運動、一様な電場中での運動）]
力が定数の場合の例題を通じて、運動方程式の解法を説明する。		 講義内容の復習を強く勧める。
7 7 [簡単な運動II（周期的に変化する電場中での運動、一様な磁場中での運動）]
力が時間の関数である場合の例題を通じて、運動方程式の解法を説明する。		 講義内容の復習を強く勧める。
8 8 [物理量の単位（MKS単位系、MKSA単位系、SI単位系、次元方程式）]
ニュートン力学で用いられる各種単位系を解説する。		 講義内容の復習を強く勧める。
9 9 [運動法則の不変性（平行なずらしに対する不変性、座標の回転に対する不変性）]
座標系の採り方に依存せず、運動方程式が不変であることを証明する。		 講義内容の復習を強く勧める。
10 10 [仕事、ポテンシャル、保存力]
線積分の概念を用いて、仕事およびポテンシャルを定義する。		 講義内容の復習を強く勧める。
11 11 [エネルギーと角運動量の保存則（惑星の運動への応用）]
エネルギー保存則および角運動量保存則を証明する。		 講義内容の復習を強く勧める。
12 12 [単振動（単振り子による重力加速度の大きさの測定）]
単振動の概念を説明し、その応用として、単振り子による重力加速度の大きさの測定原理を解説する。		 講義内容の復習を強く勧める。
13 13 [指数関数による運動方程式の解法と重ね合わせの原理]
振動問題を系統立てて解析的に解く方法を解説する。		 講義内容の復習を強く勧める。
14 14 [減衰振動（過減衰、臨界減衰、減衰振動）]
単振動に摩擦力が加わった場合の振動現象を解説する。		 講義内容の復習を強く勧める。
15 15 [強制振動（共鳴現象）]
単振動に外力が加わった場合の振動現象を解説する。
 講義内容の復習を強く勧める。
16 16 [定期試験]
講義で解説した例題を中心として、記述式の総合問題を出題する。		 講義内容の復習を強く勧める。
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識・理解
／Knowledge & Undestanding		 技能・表現
／Skills & Expressions		 思考・判断
／Thoughts & Decisions		 伝達・コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 1. ニュートン力学で現れる基本的な物理量の定義に習熟する。
2. 運動方程式が、２階常微分方程式であることを理解し、物理現象の定式化とその解法に習熟する。		 ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 受講態度
1 1. ニュートン力学で現れる基本的な物理量の定義に習熟する。
2. 運動方程式が、２階常微分方程式であることを理解し、物理現象の定式化とその解法に習熟する。		 ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 90 10

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