2025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 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 坂元 啓紀 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J41A |
| クラス | 1 | ||
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。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 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。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP1・3及びCP1・3に該当している。 |
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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
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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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第5回 | 運動量と力積: 積分, 運動量, 力積, 種々の力 | 【事前学習】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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７，９などを解くことにより復習すること。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第9回 | 運動方程式の解法(4): 減衰振動, 複素数の極形式とガウス平面 | 【事前学習】 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】 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などを解くことにより復習すること。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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１２，１３などを解くことにより復習すること。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 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】 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】 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１２，１３などを解くことにより復習すること。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第14回 | 運動方程式の解法(5): 強制振動 | 【事前学習】 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】 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１４などを解くことにより復習すること。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第15回 | 平常試験及びその解説 | 【事前学習】 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】 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。 | 【事前学習】3時間 【事後学習】1時間 |
その他
| 教科書 |
兵頭俊夫 『考える力学』 学術図書出版社 2021年 第2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 |
主に平常試験(７割程度)によるが，平常点等(３割程度)も加味する。 |
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定期試験等に ついて |
理解度確認期間(１４週目又は１５週目)に平常試験を実施予定 |
| 質問への対応 | オフィスアワー以外でも，質問は随時受け付ける。 来室時には，できれば，連絡してくれると助かる。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：日本大学理工学部船橋校舎1号館2階122A室 連絡先：cst13.n32b.sakamoto_AT_gmail.com (_AT_を@に変えて下さい) もしくは sakamoto.yoshinori_AT_nihon-u.ac.jp (_AT_を@に変えて下さい) |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 12:30 ～ 13:20 研究室にて対応
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| 学生への メッセージ |
授業は出来るだけ丁寧に進めていきますが，ただ単に講義に出席して板書や講義ノートをノートテイクするだけでは，本科目を理解することは出来ません。必ず予習, 復習を行ってください。また，質問を歓迎します。気軽にたずねてきて下さい。 |