2021年 理工学部 シラバス - 電子工学科
設置情報
科目名 | 力と運動の物理学Ⅰ | ||
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設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 1年 |
担当者 | 井口 英雄 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 |
校舎 | 船橋 | 時間割CD | J41B |
クラス | 2 |
概要
学修到達目標 | 本科目では高校程度の内容について,微分積分を使わない高校物理を随時復習しながら講義を進め,ニュートンの運動方程式を理解し活用できるようにする。また,エネルギーや運動量といった概念を身につけることを目標とする。 |
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授業形態及び 授業方法 |
対面授業とオンライン授業を併用して行う。高校で物理を履修しなかった学生にも配慮し,いきなり一般論を展開することは避け,なるべく簡単な例から出発し,徐々に一般的な場合に進む方法で講義を行う。また,必要な数学的手法についても随時説明する。 |
履修条件 | 基礎教育科目, 選択, 力と運動の物理学I演習を並行して履修すること。 |
授業計画
第1回 | ガイダンス 運動の法則と基本概念(1): ベクトル, 座標, 微分 【事前学習】 (120分) 教科書第1章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題1,2などを解くことにより復習すること。 |
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第2回 | 運動の法則と基本概念(2): 運動学 【事前学習】 (120分) 教科書第1章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題3などを解くことにより復習すること。 |
第3回 | 運動の法則と基本概念(3): 運動の法則 力と運動(1): 慣性質量, 等加速度運動, 物理量の次元と単位 【事前学習】 (120分) 教科書第1,2章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題4などを解くことにより復習すること。 |
第4回 | 力と運動(2): 力の合成と分解, 地表近くでの物体の運動, 地表付近の重力と万有引力 【事前学習】 (120分) 教科書第2章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題5などを解くことにより復習すること。 |
第5回 | 運動量と力積: 積分, 運動量, 力積, 種々の力 【事前学習】 (120分) 教科書第3章を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題6などを解くことにより復習すること。 |
第6回 | 運動方程式の解法(1): 単振動, 指数関数と線形常微分方程式の解法 【事前学習】 (120分) 教科書第4章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題7などを解くことにより復習すること。 |
第7回 | 運動方程式の解法(2): 等加速度運動と単振動への応用 【事前学習】 (120分) 教科書第4章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題8などを解くことにより復習すること。 |
第8回 | 運動方程式の解法(3): 1階微分方程式の解法(変数分離形),抵抗がある場合の落下運動 【事前学習】 (120分) 教科書第4章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題8などを解くことにより復習すること。 |
第9回 | 運動方程式の解法(4): 減衰振動, 強制振動,複素数の極形式とガウス平面 【事前学習】 (120分) 教科書第4章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題9などを解くことにより復習すること。 |
第10回 | 仕事とエネルギー(1): 仕事と仕事率,運動エネルギー,仕事の例,線積分 【事前学習】 (120分) 教科書第5章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題10,11などを解くことにより復習すること。 |
第11回 | 仕事とエネルギー(2): 保存力とポテンシャルエネルギー, 保存力の例 【事前学習】 (120分) 教科書第5章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題11,12などを解くことにより復習すること。 |
第12回 | 仕事とエネルギー(3): 力学的エネルギーの保存則 【事前学習】 (120分) 教科書第5章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題11,12などを解くことにより復習すること。 |
第13回 | 仕事とエネルギー(4): 保存力とポテンシャルエネルギーの微分関係, ポテンシャルから保存力を求める 【事前学習】 (120分) 教科書第5章の該当する部分を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題11,12などを解くことにより復習すること。 |
第14回 | 力と運動の物理学Iのまとめ 【事前学習】 (120分) 教科書第1章から第5章を読み,理解できない箇所は,質問できるようにまとめておくこと。 【事後学習】 (120分) 講義ノートと教科書を用いて,この講義で学んだことの要点をまとめること。また,教科書の問や章末の演習問題,力と運動の物理学Ⅰ演習問題1から12などを解くことにより復習すること。 |
第15回 | 理解度確認課題演習及びその解説 【事前学習】 (180分) 教科書,講義ノート,演習問題を用いて,この講義で学んだ内容を様々な角度から考察できるようにしておくこと。 【事後学習】 (60分) 後期に学ぶ力と運動の物理学Ⅱに備えて,この講義で学んだことの総まとめをすること。 |
その他
教科書 |
兵頭俊夫 『考える力学』 学術図書出版社 2001年 第1版
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参考書 |
授業中に指示する。
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成績評価の方法 及び基準 |
課題レポート等により総合的に評価する。理解度確認課題(70%程度)、平常点(30%程度)とする。第15回理解度確認課題レポートは必ず提出すること。 |
質問への対応 | 随時.(オフィスアワー以外でも,可能な限り対応します.) 不要な接触を避けるため、メール、CSTポータル等での質問を推奨します。 |
研究室又は 連絡先 |
研究室 船橋校舎1号館121B室 連絡先 内線5215 iguchi.hideoあっとまーくnihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
月曜 船橋 12:10 ~ 13:10
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学生への メッセージ |
高校での物理の履修を仮定しませんので,未履修の方も安心して受講してください. ただし,必要な知識については並行して身に着けるようにしてください. また,微積分やベクトルなどの数学の知識が必要になるので確認しておいてください. せっかく大学に来られたのですから,より高度で洗練された物理の世界に触れてみましょう. |