力学の基礎(物理学)
 Basic Mechanics (Physics)
 担当教員:門叶 冬樹(TOKANAI Fuyuki),北浦 守(KITAURA Mamoru)
 担当教員の所属:理学部理学科
 開講学年:1年,2年,3年,4年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義(一般・発展)
 開講対象:  科目区分: 
【授業の目的】
物理学は自然科学,工学など理系の学問を支える重要な柱の一つであり,力学はその根幹をなす分野である。この授業では,理系の専門教育を受けるために必要な物理の基礎学力を培うことを目的として,力学の基礎を学ぶ。


【授業の到達目標】
(1) 力と運動に関する概念と基本法則を系統的に理解し,説明できる。
(2) 基本法則を利用して直線運動等の基礎的な運動を説明できる。
(3) 物理量(エネルギー・運動量・角運動量)とその保存則を理解し,力学現象の説明に適用できる。
(4) 必要な数学(微分積分等)を習得し,基本法則と運動の記述に使用できる。

【授業概要(キーワード)】
力学,物体の運動,運動の法則,物理量,保存則

【科目の位置付け】
理系分野を専門とする学生が専門教育科目を学ぶために必要な物理の基礎知識と学力を身につけることをねらいとする。

【授業計画】
・授業の方法
通常の講義形式で,テキストに沿って授業を進める。取り扱う項目とその内容は,重要度と進度に応じて,テキストのなかから取捨選択する。適宜,レポート課題等を出題して内容の理解度を確認する。
・日程
全15回の授業で,次の内容を扱う。
・ ベクトル(成分表示,単位ベクトル,ベクトルの大きさ,スカラー積)
・ ベクトル量としての力,速度・加速度
・ 運動の法則
・ 運動方程式(微分方程式)とその解法
・ 自由落下,放物運動
・ 運動量と力積
・ 運動量の保存
・ 単振動(ばね,振り子),減衰振動
・ 仕事と運動エネルギー
・ 保存力と位置エネルギー
・ 力学的エネルギーの保存
・ 回転運動と角運動量

【学習の方法】
・受講のあり方
単に授業を聞くだけで無く、講義内容をノートに筆記して内容の理解に努め、自分の専門とどのようにつながる可能性があるかを絶えず意識してしっかり学ぶ事が大切である。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
高校で物学の授業をとっていない人は、高校物理の参考書を事前に読んでおくと良い。
授業で学んだ概念と法則を確実に身につけるため,復習として,テキストの演習問題などを紙と鉛筆を使って実際に解き,内容の理解を深める。

【成績の評価】
・基準
力学に関する基本法則と物理量を理解していることを基準とする。
力学に関する簡単な問題を解く力を身につけていることを合格の基準とする。
・方法
中間テスト(約40%)+期末テスト(約40%)+小テスト・課題等(20%)の合計100点満点で評価し,60点以上を合格とする。

【テキスト・参考書】
テキスト:原 康夫著,「基礎物理学シリーズ 力学 〈第2版〉」,東京教学社

【その他】
・学生へのメッセージ
高校で物理学を学んでいない学生にも理解できる講義を心掛けます。
・オフィス・アワー
授業時間外に受講者の質問に答える「オフィス・アワー」を門叶・北浦研究室「理学部2号館3階」において、授業終了後の16:20-17:00の間に設けます。

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