2019年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 力学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 糸井 千岳 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜3 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | M13A |
| クラス | |||
| 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 | 物理学の基礎であるNewton力学について、ベクトル量の微分・積分による記述を用いながら、主として一体問題の運動の理解を目指す。様々な振動や簡単な３次元空間中の粒子の運動方程式を立て、条件に応じた運動の解を求められるようにする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
ほどんど毎回１、２枚の資料を配布し、それに沿って板書を中心とした講義を行う。 |
| 履修条件 | 高校数学I,II,A,B,III 、高校物理および、インセンティブ基礎数学で学ぶ、微分・積分などの基礎学力を必要とする。大学で高校の復習はしないので、十分な準備ができていない場合はPUCなどを利用して自習すること。 |
授業計画
| 第1回 | 運動の記述、 この講義の予習として高校数学でのベクトルについて理解を確かめるのに必要な時間をかけ復習せよ。 この講義の復習に1時間以上かけること。 |
|---|---|
| 第2回 | 時間の関数としての位置ベクトルと速度・加速度、 この講義の予習として、高校数学II, IIIにおける微分、積分を理解を確かめるのに必要な時間をかけ復習せよ。 この講義の復習には1時間以上かけること。 |
| 第3回 | 運動の法則、 この講義の予習として高校の物理における力学の法則を理解を確かめるのに必要な時間をかけ復習せよ。 この講義の復習には1時間以上かけること。 |
| 第4回 | 等速度運動、 この講義の予習として高校の物理における力学の法則を理解を確かめるのに必要な時間をかけ復習せよ。 この講義の復習には1時間以上かけること。 |
| 第5回 | 等加速度運動、 この講義の予習として、インセンティブ基礎数学の第１回を１時間程度かけて復習せよ。 この講義の復習は1時間以上かけること。 |
| 第6回 | 慣性系の座標変換、加速系と慣性力、 この講義の予習として、ベクトルの１次結合、1次独立性など、高校数学を理解を確かめるのに必要な時間をかけ復習せよ。 この講義の復習には1時間以上かけること。 |
| 第7回 | 回転座標系、 この講義の予習として、すでに配布している資料においてのベクトルの内積、ベクトルの微分、積分を１時間程度かけて復習しておくこと。 この講義の復習には２時間以上かけること。 |
| 第8回 | 運動量保存則、 この講義の予習として、高校物理における運動量保存の法則について、また、すでに配布している資料においてのNewtonの3法則を復習しておくこと。理解を確かめるのに必要な時間をかけること。 この講義の復習には1時間以上かけること。 |
| 第9回 | １自由度の力学的仕事とエネルギー保存則、 この講義の予習として、高校物理において力学的なエネルギーについて理解を確かめるのに必要な時間をかけて復習しておくこと。 この講義の復習は２時間以上かけること。 |
| 第10回 | 空気抵抗のある場合の落体、 この講義の予習として、インセンティブ基礎数学の第1回を１時間程度かけて復習しておくこと。 この講義の復習は２時間以上かけること。 |
| 第11回 | 単振動、 この講義の予習として、インセンティブ基礎数学の第2回-第3回を１時間程度かけて復習しておくこと。 この講義の復習は２時間以上かけること。 |
| 第12回 | エネルギー保存と単振り子の解, この講義の予習として高校数学の微分、積分、特に合成関数の微分法について理解を確かめるのに必要な時間をかけて復習しておくこと。 この講義の復習は２時間以上かけること。 |
| 第13回 | 減衰振動、 この講義の予習として、インセンティブ基礎数学の第2回-第3回を１時間程度かけて復習しておくこと。 この講義の復習は２時間以上かけること。 |
| 第14回 | 強制振動, この講義の予習として、インセンティブ基礎数学の第4回を１時間程度かけて復習しておくこと。 この講義の復習は２時間以上かけること。 |
| 第15回 | 平常試験および解説 試験には３時間以上をかけて復習を行い、準備すること。試験の後は復習に１時間以上かけて解き直すこと。 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考書 |
井口英雄、佐甲徳栄、相馬亘、中原明生 『力学』 東京図書 2012年 第1版
ハリディー、レスニック、ウォーカー 『力学』 物理学の基礎１ 培風館 2002年 第1版
青木健一郎 『力学』 コア・テキスト サイエンス社 2011年 第1版
ランダウ、リフシッツ 『力学』 ランダウ、リフシッツ理論物理学教程 東京図書 第3版
参考書は必ず１冊購入すること。
ランダウ、リフシッツの力学は最小作用の原理や非線形振動など、専門的で深い物理学の内容が書かれている非常に良い本である。しかし、程度が高く初めて読む力学の本としては難しいので、力学IとIIの単位を取得してから読むことを勧める。この本は２年生の専門選択科目「解析力学」の参考書として適している。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
試験（ノート等の持ち込みは不可）とレポートまたは小試験によって評価する。配分は、１５週目の試験が80%、レポートまたは小試験が20%である。１５週目の平常試験を予定しているが、講義室の空き状況により定期試験への変更の可能性がある。 |
| 質問への対応 | 講義終了前後に受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎４号館２階４２０A室 E-mail: itoi.chigakuアットマークnihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 12:10 ～ 13:10 1011教室
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| 学生への メッセージ |
力学を理解することが物理学科での学習の第１歩です。講義を聞いたりノートを取ったりするだけで満足せず、自力での問題演習を心掛けて下さい。問題を解けることがまず第一ですが、概念として難しい部分についても常によく考えて理解を深める努力をしましょう。 |