【授業概要】
・テーマ
リメディアル教育を通じて,物理的教養を高めさらに工業専門基礎科目を履修する上で必要となる力学に関する基礎的な知識・技能を確かなものにする. 高等学校で「物理」を履修してこなかった学生が,大学での「力学の基礎(物理学)」および「工業力学」の講義内容を理解できるように,高校レベルから大学レベル初歩までの力学を習得する.
・到達目標
(1)高等学校や大学初年次で扱う力学の内容が理解できる. (2)具体的な力学に関する計算問題を解くことができる.
・キーワード
ベクトル,力,運動,運動方程式,質点,円運動,単振動,仕事,エネルギー,仕事,質点系,力積,運動量
【授業計画】
・授業の方法
講義が中心になるが,その中で演習も行う.講義内容の理解の点検と定着のために,数回の演習問題を課す.
・日程
第1・2週 「力学の基本」: 力・力のモーメント・摩擦力,運動の第3法則(作用・反作用の法則),力のつり合い,剛体のつり合い,位置・速度・加速度,運動の第1法則(慣性の法則),相対位置・相対速度・相対加速度,並進運動における相対加速度と慣性力 第3・4週 「運動方程式」: 運動の第2法則(運動の法則),質点の運動,多体問題,等加速度直線運動,自由落下,下方投射,上方投射,水平投射,斜方投射 第5・6週 「仕事・エネルギー」: 仕事と仕事率,力のする仕事・運動エネルギー,位置エネルギー・仕事,重力による位置エネルギー,弾性力による位置エネルギー,位置エネルギー・運動エネルギー,保存力・保存力場 第7週 中間試験およびその解説 第8・9週 「力積と運動量・衝突と反発係数」: 力積と運動量,運動量保存則,衝突・反発係数,床への斜め衝突,平面内の2質点の衝突 第10・11週 「円運動」: 等速円運動,向心力・遠心力,円錐振り子,鉛直面内の円運動 第12・13週 「単振動」: 単振動,バネと単振動,単振り子 第14週 「天体の運動」: 万有引力,円軌道の力学的エネルギー,ケプラーの法則と面積速度,第1宇宙速度・第2宇宙速度 第15週 期末試験およびその解説
【学習の方法】
・受講のあり方
疑問点は常に授業の中で解決するような態度で臨むこと.また,積極的に質問し自学に心がけること.
・授業時間外学習へのアドバイス
テキストに沿って予習し,疑問点などを明確にして授業に臨むこと. 課題は学習内容の理解・定着のためにほぼ毎回出題するので,しっかりと取組みかつ提出すること.
【成績の評価】
・基準
授業の取組みや課題に対する取組みを重視する.
・方法
課題の提出(40点満点)と2回の試験(60点満点)の合計(100点満点)が60点以上を合格とする.
【テキスト・参考書】
テキスト:為近和彦,「高校生が感動した物理の授業」,PHP研究所 参考書:入江捷廣,「リメディアル大学基礎物理」,講談社 参考書:細川貴英,「微積で解いて得する物理」,オーム社 参考書:和田純夫・大上雅史,高校物理のききどころ1「力学とエネルギー」,岩波書店 参考書:数研出版編集部,「もういちど読む数研の高校物理 第1巻」,数研出版 参考書:為近和彦,「もう一度高校物理」,日本実業出版社 参考書:川村康文,「ドリルと演習シリーズ 基礎力学」,電気書院 参考書:永田一清,「新・基礎 力学」,サイエンス社 参考書:青木弘・木谷晋,「工業力学」,森北出版 参考書:高橋正雄,「基礎と演習 理工系の力学」,共立出版 参考書:杉山吉彦・鈴木豊彦,「力学序説」,培風館 参考書:小出昭一郎,「物理学」,裳華房
【その他】
・学生へのメッセージ
課題にしっかり取組むこと.
・オフィス・アワー
毎週金曜日16:00~17:00,6号館6階603号室
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