2019年 理工学部 シラバス - 航空宇宙工学科
設置情報
| 科目名 | 力と運動の物理学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 相馬 亘 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H21B |
| クラス | 2 | ||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本講義では「力学」のうち「運動の法則」から「仕事とエネルギー」までを学ぶ。高校までの物理の学習は公式を覚えることが主だったかもしれないが、本講義では「物理の考え方」自身を身に付けることに重きを置く。基礎的な運動方程式はすべて微分方程式として表現されているので、微分方程式を数学的に解くことによって、論理的に力学の各公式が導出されることを理解する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
基本的にはシラバスや教科書にしたがって力学の講義を進めるが、必要に応じて随時ベクトル・微分・積分などの講義をおこない、理解を深める。 |
| 履修条件 | 「力と運動の物理学I演習」を合わせて履修することが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス、物体と運動：位置と座標系、位置ベクトル、ベクトルの基本的性質 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，授業に臨むこと。高校物理の内容を一通り復習をしておくことが望ましい。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
|---|---|
| 第2回 | 運動の表し方(1): 変位ベクトル、速度、加速度、導関数の定義 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第3回 | 力と運動(1): ニュートンの第一法則 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第4回 | 力と運動(2): ニュートンの第二法則、ニュートンの第三法則 物理量の次元と単位 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第5回 | 万有引力(1): 万有引力と重力加速度 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第6回 | 万有引力(2): 重力加速度の計算とマクローリン展開 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第7回 | いろいろな運動(1): 重力のもとでの運動１（放物運動） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第8回 | 中間試験と解説 【事前学習】これまでの復習をし，中間試験の準備をすること。（１８０分） 【事後学習】試験の解説を理解し，理解すること。（６０分） |
| 第9回 | いろいろな運動(2): 束縛力の働く運動（束縛運動）、抵抗力の働く運動（粘性・慣性抵抗） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第10回 | いろいろな運動(3): 単振動、微分方程式の解法 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第11回 | いろいろな運動(4): 減衰振動、過減衰、臨界減衰運動、強制振動、共振(共鳴)現象 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第12回 | 仕事とエネルギー(1): 仕事、仕事の一般的定義、仕事率 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第13回 | 仕事とエネルギー(2): 保存力と位置エネルギー（ポテンシャル） 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第14回 | 仕事とエネルギー(3): 力学的エネルギー保存則の応用、エネルギーの散逸 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，テキストの該当箇所を読んでくること。（１２０分） 【事後学習】授業で習った内容をきちんと復習すること。演習の宿題を自分で解くこと。（１２０分） |
| 第15回 | 平常試験と解説 【事前学習】これまでの復習をし，平常試験の準備をすること。（１８０分） 【事後学習】試験の解説を理解し，理解すること。（６０分） |
その他
| 教科書 |
井口英雄、佐甲徳栄、相馬亘、中原明生 『理工系のための力学』 東京図書 2014年 第1版
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| 参考書 |
兵頭俊夫 『考える力学』 学術図書出版社
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| 成績評価の方法 及び基準 |
中間試験（50%）と平常試験（50%）の合計で評価する。 |
| 質問への対応 | オフィスアワーに研究室へ来てください。メールでも受け付けます。 |
| 研究室又は 連絡先 |
船橋校舎1号館4階141A室 e-mail : souma.wataru@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 12:10 ～ 13:10 船橋校舎1号館4階141A室
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| 学生への メッセージ |
物体の性質やその運動を、数式で表現する思考方法を身につけましょう。そして、言葉を操るように数式を自由に操り、物事を数式で考えられるようになりましょう。 |