2021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 | グループR、グループG | ||
| 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、一般解を求め、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 |
講義ノートに沿ってハイブリッド講義を行う。オンデマンドで特に重要と思われる部分の板書による講義をR,Gグループに対して隔週で行う。ポータルIIから講義ノートをダウンロードし学習すること。レポートやポータルIIによる小テストでは公表する解答を見て復習しておくこと。 |
| 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2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2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2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2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2時間以上かけること。 |
| 第6回 | 垂直抗力と摩擦力 この講義の復習には2時間以上かけること。 |
| 第7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章を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8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。理解を確かめるのに2時間をかけること。 |
| 第9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10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章-第3章を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 | 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章-第3章を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 | 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13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14回 | ３次元空間中の運動、運動量保存則、力学的仕事とエネルギー保存則、 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Newtonの3法則を復習しておくこと。インセンティブ基礎数学の第５章を復習しておくこと。この講義の復習は２時間以上かけること。 |
| 第15回 | 中心力と角運動量保存則 インセンティブ基礎数学の第6章を復習しておくこと。 |
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 [ISBN978-4-489-02140-4 C3042] 2012年 第2版
前野昌弘 『初等力学』 東京図書 [ISBN978-4-489-02149-7 C3042] 2013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 [ISBN：4-563-02255-1] 2002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 [ISBN-10 4489011601] 1986年 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 |
１５週の期間内に行われるオンライン小テストを２０％とし、7/5, 7/12の対面試験80%によって評価する予定であるが、変更する場合がある。ポータルIIや対面講義における連絡に注意すること。 |
| 質問への対応 | メールにて受け付ける。また、講義前に教室にて質問を受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎8号館3階833G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 12:20 ～ 13:20 1443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。 |