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授業科目名 基礎物理学I
時間割番号 L02010
担当教員名 竹内  智
開講学期・曜日・時限 前期・水・I 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的および概要>
 物理学全般について、規則性・法則性を理解するとともに応用力を養う。基礎物理学?では、熱力学、電磁気学等を参照しながら、物理学の基礎となっている力学を中心に学習する。
<到達目標>
 物理的な物の見方や考え方を身につけることに重点を置き、基礎数学を使ってニュートン力学における規則性・法則性を学習するなかで、仕事やエネルギーをはじめとする物理の重要な諸概念をより深く理解することがこの授業の到達目標である。
<授業の方法>
前半で講義を行い、後半で講義に関連した内容の演習レポートを行う。
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 40  %力学にけるものの見方や考え方が身についているか評価する。 
2試験:中間期 30  %力学における数学的な基礎知識が身についているか評価する。 
3小テスト/レポート 10  %レポート課題を理解しているかどうか評価する。 
4受講態度 20  %講義に真摯に取り組んでいるかどうか評価する。 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
[中間・総合評価] 70%<BR>評価の観点:複数回実施する小テストや演習問題によって、力学系における物理の物の見方や考え方が身についているかどうか評価する。<BR><BR>[出席状況や学習意欲の評価]  30%<BR>評価の観点:授業への出席回数や小テスト、演習問題等から学習意欲を評価する。
<テキスト>
  1. 森田博昭、安達義也、加藤宏朗、金子武次郎, 工学基礎 物体の運動, 学術図書出版社, ISBN:9784780601596
<参考書>
  1. Raymond,A.S.,松村博之 訳, 科学者と技術者のための物理学?a、?b 力学・波動, 学術図書出版社, ISBN:4873610745
<授業計画の概要>
第1回:古典物理学から現代物理学へ<BR>ニュートン力学の成立から現代物理学への発展を歴史的に振り返り、物理学の中で力学が果たしてきた役割について学習する。<BR><BR>第2回:位置ベクトルと変位ベクトル<BR> 高校で学習したベクトルの復習をし、物理学における応用を理解する。<BR><BR>第3回:速度と速さ、加速度、力<BR> 力学の基礎となる物体の位置・速度・加速度のベクトル表現について1次元から3次元空間への拡張を理解する。<BR><BR>第4回:ニュートンの運動の法則<BR>古典力学の基礎となっているニュートンの第一法則、第二法則、第三法則の考え方を学ぶ。<BR><BR>第5回:運動方程式の解き方<BR>微分方程式である運動方程式をいくつかの方法によって解き、運動方程式が何を意味しているのか理解する。<BR><BR>第6回:質点の落下運動<BR>力学において最もなじみやすい自由落下運動を中心にして、束縛運動や非等加速度運動を理解する。<BR><BR>第7回:いろいろな質点の運動<BR> 等速円運動や単振動、減衰振動を学び、自由落下運動とは異なる運動を理解する。<BR><BR>第8回:仕事とエネルギー(1)<BR>物体の運動を理解する上で重要な概念となっている運動エネルギーやポテンシャルエネルギーについて学ぶ。<BR><BR>第9回:仕事とエネルギー(2)<BR>運動方程式から力学的エネルギー保存則を導出し、運動とポテンシャルエネルギーの関係を学ぶ。<BR><BR>第10回: 質点系の運動?<BR>物体を質点として扱う考え方を示し、質量中心や運動量中心の求め方を学ぶ。<BR><BR>第11回: 質点系の運動?<BR>相対論的な運動方程式について学習し、古典力学の違いを理解する。<BR><BR>第12回:力のモーメントと角運動量<BR>大学で初めて学習するベクトル積の基礎を学び、物体の回転運動の重要な考え方となっている角運動量保存則を理解する。<BR><BR>第13回:剛体の運動<BR>剛体の運動は並進運動と回転運動の合成として扱うことが可能であることを理解し、特に回転運動を特徴づける慣性モーメントについて学ぶ。<BR><BR>第14回:環境と物理の接点<BR>物理的な視点から身近な環境問題を考えることによって、その本質を理解することが可能となる。具体的な環境問題を取り上げて解説する。<BR><BR>第15回:講義全体のまとめ<BR>講義全体を通して、物理的な物の見方や考え方が環境問題を理解する上でいかに重要であるを理解する。