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授業科目名
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担当教官
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基礎物理学
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豊木 博泰
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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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| 256210 | 2 | J | 2 | 前期 | 火 | II |
| ［概要］ | ||||||
| 物理学における最も基本的かつ普遍的な法則はエネルギー保存則である。エネルギーはいろいろな形があり、相互作用によって互いに変換する。エネルギーの最も基本的な形として仕事があり、それは位置のエネルギーとして、一般化でき、運動の法則を通して、運動のエネルギーへの変換とその逆として、理解でき力学的エネルギー保存則へと定式化できる。 電荷に働く力から電位や静電エネルギーについて、エネルギーの概念を広げ、電流が作る磁場、電磁誘導から磁気エネルギーを考える。さらに場のエネルギーと電磁波のエネルギーに簡単に触れる。 熱エネルギーについて考え、熱機関の効率について考察し、熱の本性を説明し、熱力学第二法則を表現するエントロピーについて考える。 |
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| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| ・1次元のニュートン運動方程式からエネルギー保存則が導けること． ・高次元に対してもポテンシャルエネルギーの概念と運動の関連を理解できること． ・周期的外力や減衰項がある線形振動子に対する運動方程式の解を求められること． ・電磁場の基本法則と典型的な現象を理解すること． |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 力の和の平行四辺形の法則など、ベクトル和や、微分・積分学の数学的な知識． | ||||||
| ［評価基準］ | ||||||
| 練習問題のレポート、中間試験，定期試験による． | ||||||
| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| (未登録) | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．力と仕事 ２．位置のエネルギー ３．運動のエネルギー ４．速度と加速度 ５．運動の法則 ６．保存力とポテンシャル ７．力学的エネルギーの保存 ８．電荷と電位 ９．電流が作る磁場 １０．電磁誘導 １１．電磁波 １２．エネルギーとしての熱 １３．熱力学第２法則とエントロピー １４．混合エントロピー，ファンデアワールス気体と相転移 |
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| ［教育方法］ | ||||||
| ・授業時間のおわりに演習問題をだし，解答を提出させる．（宿題とすることもある．） ・コンピュータシミュレーションの動画像などをプロジェクタで映写することにより，直感的理解を助ける． ・中間テストをおこない，理解度をチェックする． |
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| ［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) | ||||||