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授業科目名
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担当教員
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基礎物理学I
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白木 一郎
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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TEE103 | 2 | (未登録) | 1 | 前期 | 金 | I | ||||||||||||
[概要] | ||||||||||||||||||
力学を中心とした物理現象に微分積分の考え方を取り入れ、物理学の基本法則の理解を深め、科学的な思考能力・探究能力を育てる。すでに学習した物体の運動について、位置・時間・エネルギーの関係をあらわす方程式がどのように導かれるか、より基本的な事柄を理解する。特に、運動方程式を作って解き、その意味するところを感得することに主眼を置く。 | ||||||||||||||||||
[具体的な達成目標] | ||||||||||||||||||
A.速度、加速度の概念を理解し、微分積分形式で説明することができる。 B.運動をベクトルを用いて表現し、演算できる。 C.自由落下、単振動の運動方程式を書き、その解を示すことができる。 D.エネルギーとポテンシャルの概念を理解し、これに関連した問題が解ける。 E.力と回転モーメントを考慮するつりあいや角運動量の問題が解ける。 F.簡単な系の慣性モーメントを求めることができる。 |
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[必要知識・準備] | ||||||||||||||||||
・高等学校で履修する程度の物理学の知識 | ||||||||||||||||||
[評価方法・評価基準] | ||||||||||||||||||
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[教科書] | ||||||||||||||||||
[参考書] | ||||||||||||||||||
(未登録) | ||||||||||||||||||
[講義項目] | ||||||||||||||||||
1.速度と加速度:位置ベクトル、速度ベクトル、加速度ベクトル、極座標 2.質点の力学 :運動の法則、放物体の運動、単振動と減衰振動、力学と仕事、 力学的エネルギーと保存則、中心力場内の運動、角運動量 3.質点系と剛体:重心運動、剛慣性モーメント 講義項目 第 1回 直線運動(位置、速度、加速度) 第 2回 平面運動 第 3回 ベクトル、内積、外積 第 4回 運動の法則と放物体の運動 第 5回 摩擦力と抵抗力 第 6回 単振動 第 7回 減衰振動 第 8回 中間評価:総括・まとめ 第 9回 力学と仕事 第10回 運動量保存則 第11回 中心力場内の運動 第12回 角運動量 第13回 重心運動 第14回 剛慣性モーメント 第15回 最終評価:総括・まとめ 到達目標 第 1回 直線運動における基本量を微分形式で記述し、説明できる。 第 2回 平面内での運動を理解し、円運動を説明できる。 第 3回 ベクトルを理解し、内積および外積のベクトル演算ができる。 第 4回 運動の法則を理解する。例として放物体の運動を微分方程式で記述し、解くことができる。 第 5回 摩擦力と抵抗力について理解し、粘性抵抗や慣性抵抗などを運動方程式で記述し、その微分方程式を解くことができる。 第 6回 単振動を理解して運動方程式で記述し、その微分方程式を解くことができる。 第 7回 抵抗下にある振動の運動方程式を立て、条件に応じて解くことができる。 第 8回 (中間評価:総括・まとめ) 第 9回 古典力学における仕事を理解し、微分形式や積分形式で説明できる。 第10回 運動量や力積を理解して運動量保存則や衝突を説明し、具体的な問題について解くことができる。 第11回 中心力場内のポテンシャルについて理解し、説明できる。 第12回 角運動量について理解し、ベクトル演算や微分形式で説明できる。 第13回 重心の定義を理解し、質点系の運動について説明できる。 第14回 剛慣性モーメントを理解し、様々な形状の質点系について求めることができる。 第15回 (最終評価:総括・まとめ) |
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[教育方法] | ||||||||||||||||||
板書を伴う口頭説明を行なう。学生には、目、耳、頭脳、手をフルに働かせて集中することを要求する。 | ||||||||||||||||||
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応] | ||||||||||||||||||
(未登録) | ||||||||||||||||||
[その他] | ||||||||||||||||||
(未登録) |