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授業科目名
担当教官
基礎物理学I
中川 恭彦
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
252030 S 2 S 1 前期 II
[概要]
 運動は宇宙の最も顕著な特徴の一つである。銀河系は他の銀河系に対して運動し、星もすべて運動している。惑星も星を背景に独特な運動をしている。私たちがまわりの自然界を理解するためには、色々な運動現象の扱い方を学ばねばならない。
 ニュートンは、物体の運動の変化はその物体に働く力の結果であるという、精密で有力な理論を築きあげた。この学問は、古典力学又はニュートン力学と呼ばれている。現象の単なる記述的説明であったものを、広範囲に成立する合理的な因果関係の体系に置き換えたもので、科学史における画期的なものである。すなわち、ニュートン力学の持つ因果性(すべての行為は後の運命を決定するということ)は、社会の思想やその他人間活動の諸分野にも影響して、科学や哲学、宗教相互に関連した基本的課題を生み、西欧文明の進展に大きな影響を与えた。
 このように、基礎物理学Iは“もの”の本質を理解する学問の基本であり、数学(微分・積 分)、量子力学,電磁気学とならぶ電気電子システム工学科Sコース学生の基礎科目である。
[具体的な達成目標]
(1)空間と時間の概念の体得
(2)運動の3法則の理解
(3)物体の運動とエネルギーの関係の理解
(4)単振動を微分方程式を用いて解析し、理解する。
(5)力学ポテンシャルとエネルギー保存則を理解
(6)惑星の運動と座標変換の関係を体得
[必要知識・準備]
高校の物理
[評価基準]
レポート2~3回と定期試験の結果を総合判定(平均点60点以上)する。
[教科書]
  1. 戸田盛和, 力学, 岩波書店, ISBN:4-00-007641-8
[参考書]
(未登録)
[講義項目]
 1.運動
    空間と時間
    速度/速度の積分
 2.運動の法則
    慣性/運動法則
    作用・反作用
    運動量と力積
 3.運動とエネルギー
    直線上の運動/斜面に沿う運動
    単振動
    1次元、2次元運動/円運動
    仕事と運動エネルギー
    力学ポテンシャルとエネルギー保存
 4.惑星の運動と中心力
    ケプラーの法則
    中心力と平面極座標 
 5. 角運動量
    角運動量とモーメント
 6. 質点系の力学
    運動量保存
    2体問題
[教育方法]
プロジェクタやOHPを用いて視覚から訴える。
基礎的な演習問題を解かせる。
“2階の微分方程式”の解法を教育し、物理現象の微分方程式による解析手法を1年生前期から教育する。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
本科目は電気電子システム工学科の掲げる学習・教育目標「C-1:数学,物理学などの自然科学の基礎学力を養う」に対応する。
[その他]
学生自ら学んで欲しい。
講義は学問を体得する為の単なる“ペースメーカー”に過ぎない。