2023年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 物理学Ⅰ演習 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 梅津･野手 他 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 水曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | M32A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 物理学Iで学んだ力学の諸概念や法則を, 基本的な演習問題を自ら解くことにより身につけ, より理解を深める。 本授業科目はDP1・3・4及びCP1・3・4に該当しています。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 物理学Iの講義の進度に沿った演習問題(プリントとして配布)を解き、講義の内容の定着を図る。微分積分を使わないで解ける高校程度の易しい問題から始め、微分積分を用いた問題まで解けるようにする。演習プリントの解説等を通して復習を徹底する。 |
| 履修条件 | 必修科目。 物理学Iを並行して履修すること。 |
授業計画
| 第1回 | 微分・積分、ベクトルの復習演習。 ベクトルの手書き法。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第１回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第１回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
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| 第2回 | 質点の運動（１）：位置、速度、加速度とその微積分に基づく相互関係（１次元）の演習。 微分・積分、ベクトルの復習演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第２回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第２回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第3回 | 質点の運動（２）：位置ベクトル、速度ベクトル、加速度ベクトルとその微積分に基づく相互関係（２，３次元）の演習。 ベクトルの簡単な微積分に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第３回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第３回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第4回 | 運動の法則と力の法則：ニュートンの運動の３法則、微分方程式（変数分離形まで）に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第４回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第４回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第5回 | 力と運動（１）：一様な重力のもとでの質点の運動に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第５回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第５回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第6回 | 力と運動（２）：粘性抵抗、慣性抵抗があるときの物体の運動に関する演習① 次元解析に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第６回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第６回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第7回 | 力と運動（３）：粘性抵抗、慣性抵抗があるときの物体の運動に関する演習② 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第７回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第７回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第8回 | 力と運動（４）：２次元極座標、単振り子、単振動、エネルギー積分（１次元）に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第８回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第８回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第9回 | 仕事とエネルギー（１） ：斜面上の運動、仕事、減衰振動、及び線積分に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第９回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第９回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第10回 | 仕事とエネルギー（２） ：仕事とエネルギー、強制振動、及び偏微分、線積分に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第１０回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第１０回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第11回 | 仕事とエネルギー（３）：単振動と力学的エネルギー保存則、保存力の条件、保存力とポテンシャルの関係、及びベクトルの外積（ベクトル積）に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第１１回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第１１回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第12回 | 保存法則、質点の角運動量と回転（１）：エネルギー積分、力学的エネルギーの散逸、運動量保存則、角運動量保存則に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第１２回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第１２回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第13回 | 質点の角運動量と回転（２）：角運動量保存則、ケプラーの法則（データに基づく第３法則の考察）に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第１３回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第１３回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第14回 | 質点の角運動量と回転（３）：ケプラーの法則、円錐曲線に関する演習。 前回の演習の解説。 物理学Iの講義ノートを参考に、配布プリントの問題を解く。 【事前学習】第１４回目の内容について、物理学Iの教科書や参考書を用いて予習しておくこと。（３０分） 【事後学習】演習プリント、物理学Iの講義ノートや教科書、参考書を用いて、第１４回目の内容について復習しておくこと。（３０分） |
| 第15回 | 総合演習とその解説 【事前学習】第１回目から第１４回目の内容の学習(６０分) |
その他
| 教科書 |
指定しない。
配布する演習プリントによる。
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| 参考書 |
朝永振一郎 『物理学とは何だろうか 上、下』 岩波書店
戸田盛和 『力学』 物理入門コース 岩波書店
C.Kittel、W.D.Knight、M.A.Ruderman(今井功 訳) 『力学』 ＜復刻版＞バークレー物理学コース 丸善 2011年
リチャード・ファインマン 『ファインマン物理学 力学』 岩波書店
藤原邦男 『物理学序論としての 力学』 東京大学出版会 1984年
市村宗武 『力学』 朝倉現代物理学講座 朝倉書店 1981年
高野義郎 『力学』 朝倉書店
山内恭彦 『一般力学 （増訂第３版、オンデマンド版）』 岩波書店 1959、2022年
戸田盛和 『一般力学３０講』 朝倉書店 2000年
和達三樹 『物理のための数学』 物理入門コース 岩波書店
戸田盛和 『熱・統計力学』 物理入門コース 岩波書店
長岡洋介 『電磁気学I,II』 物理入門コース 岩波書店
松平升、大槻義彦、和田正信 『理工教養 物理学I,II』 培風館
原康夫 『物理学基礎』 学術図書 2016年 第5版
北林照幸, 藤城武彦, 滝内賢一 『基礎から学ぶ物理学』 講談社 2018年
他の参考書は授業中に指示する。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常点による。 通常の授業への取り組みかた(レポート課題の提出状況と内容等)を“重視”する。 |
| 質問への対応 | 授業中随時。 |
| 研究室又は 連絡先 |
梅津：９号館 ２階 921E室 野手：１号館 ２階 物理準備室 鈴木：１号館 ２階 122B室 境： 電子線利用研究施設 ２階 D２０７室 |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 12:00 ～ 13:00 (梅津)
水曜 船橋 12:10 ～ 13:10 (鈴木)
月曜 船橋 12:00 ～ 13:00 （境）
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| 学生への メッセージ |
問題を必ず自力で解くように努力すること。 |