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| 徳島文理大学短期大学部 |
| 科目番号 | 13633 | 担当教員名 | 村崎 明子 | 単位 | 2単位 |
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| 科目群 | 一般 | 必修・選択 | 選択 | 開講期 | 後期 | 対象年次 | 1年 |
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| 授業概要 |
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| 物理学は自然科学の基盤であり, 私たちの身の回りの自然現象や生命現象なども, その基礎には物理法則があります. また, 近年の科学技術の発展において, 物理学はその根底を支える学問として非常に重要です. 本講義では, 物理学の基本である古典力学の基礎を学習します. |
| 到達目標 |
| 【知識・理解】物理量と物理法則を理解する,古典力学の基礎的な概念を理解する 【関心・意欲】身の回りの物理現象に関心を持ち,物理学に親しむ. 【技能】変位,速度,および加速度の概念を理解し,数式を用いて簡単な運動を記述することができる.質点の簡単な運動について正しく運動方程式を立て,初期条件から解を求めることができる.仕事とエネルギー,およびその保存則を理解し,値を求めることができる. |
| 授業計画 | 授業形態 | 授業時間外学習 | |
|---|---|---|---|
| 【1】 | 講義概要,はじめに,ベクトル 講義全体の概要を理解し,講義に必要な数学の知識を確認する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.3-11, 15-16を読み理解する(30分) 【復習】講義ノートの復習および演習問題(30分) |
| 【2】 | 微積分の基礎/力(1) 力の性質を理解し,どのような種類の力があるか学ぶ. 変位ベクトルおよび速度・加速度ベクトルを理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.13-19を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【3】 | 力(2)/運動の表し方 物体の運動状態を表すベクトル量(変位,速度,加速度)の間に成り立つ関係を理解する. 直線運動における速度と加速度を理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.18-24を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【4】 | ニュートンの運動の法則 運動の3法則(慣性の法則,運動の法則,作用反作用の法則)を理解し,簡単な質点の運動方程式の解法を学習する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.35-39を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【5】 | 等速円運動(1) 2次元の極座標表示を理解する. 等速円運動とは何か,角速度と速度の関係を理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.24-29を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【6】 | 等速円運動(2) 等速円運動を行う質点にはたらく向心力と向心加速度,および周期と回転数を理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.35-39を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分), レポート作成(30分) |
| 【7】 | まとめと演習(1) 演習によって第1回から第6回の講義内容をまとめ,演習を通して理解を深める. | 演習 | 【予習】教科書pp.3-39を読み復習する(30分) 【復習】配布プリントの復習およびレポート作成(30分) |
| 【8】 | 放物運動(1) 質点が一様な重力のもとに行う放物運動を理解する. 初期条件とは何かを理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.47-48を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【9】 | 放物運動(2) 重力の作用のみを受ける質点の放物運動を,運動方程式を用いて記述する. 最高点に達する時刻と最高点の高さ,落下時刻と落下点までの距離を求める. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.47-50を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【10】 | 雨滴の落下,単振動(1) 流体中の抵抗を考慮した落下運動について学ぶ. 単振動の運動方程式を解き,理解する. 微分方程式の一般解と初期条件を理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.51-56を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【11】 | 単振動(2) 単振動の周期と振動数を理解する. 単振り子の運動を理解する. | 講義・演習・演示実験 | 【予習】教科書pp.56-58を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【12】 | 仕事とエネルギー 仕事の定義を確認する. 保存力による位置エネルギーと,運動エネルギーを理解する. 仕事とエネルギーの関係およびエネルギー保存則を理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.59-66を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【13】 | 運動量 運動量と力積の定義およびそれらの関係を確認する. 運動量保存則を理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.67-70を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分) |
| 【14】 | 慣性力 慣性系とは何かを理解し,非慣性系における慣性力を理解する. 回転座標系での慣性力である遠心力とコリオリの力を理解する. | 講義・演習 | 【予習】教科書pp.71-75を読み理解する(30分) 【復習】配布プリントの演習問題を解く(30分),レポート作成(30分) |
| 【15】 | まとめと演習(2) 第1回から第14回の講義内容をまとめ,演習を通して理解を深める. | 演習 | 【予習】教科書pp.47-75を読み復習する(30分) 【復習】配布プリントの復習およびレポート作成(30分) |
| 評価方法 |
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| 平常点および定期試験によって総合的に評価します(平常点:15%, レポート:15%, 期末試験:70%). レポート課題および解答例, 定期試験問題および解答は, 後日 Google classroom にアップします. |
| 教科書 |
| 原康夫「基礎物理学(第5版)」(学術図書出版社) ほぼ毎回, 演習問題を配布する. 各回の講義資料,演習問題解答および小テスト解答のpdfファイルを Google classroom にアップするので, 必ず確認すること. |
| 参考図書 |
| 小出昭一郎「物理学」(裳華房) ファインマン 著, 坪井忠二 訳「ファインマン物理学<1> 力学」(岩波書店) 日置善郎「物理が明かす自然の姿」(吉岡書店) |
| 備考 |
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| 【科目ナンバー】01NS103L 【オフィスアワー】火曜2限, 水曜5限(25号館10F 研究室) 【実務経験】2007年4月〜2010年3月 (株)東芝 研究開発センター 数学,特にベクトルおよび微積分の基礎的な内容を理解していることが望ましい. |